JP2018102129A - Linear motor control device and linear motor control system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motor control device capable of stopping a truck moving at high speed at a stop position with high accuracy.SOLUTION: A linear motor control device includes: a plurality of coil units, a plurality of position detection means for detecting positions of a plurality of trucks moving over the plurality of coil units; a plurality of deviation calculation means for calculating deviation information which is difference between a detected position of the truck and a target position of the detected truck; position control means for calculating a current control signal on the basis of the deviation information; a plurality of current control means for supplying diving current to the coil unit on the basis of the current control signal; and switching means for switching the position control means to which the deviation information is transmitted, or switching the current control means to which the current control signal is transmitted.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リニアモータに関し、特に、ムービングマグネット型リニアモータのリニアモータ制御装置及びリニアモータ制御システムに関する。   The present invention relates to a linear motor, and more particularly to a linear motor control device and a linear motor control system for a moving magnet type linear motor.

ムービングマグネット型リニアモータは、可動子である台車にマグネット、固定子にコイルをそれぞれ配置する構成であり、台車に電線を接続するムービングコイル型リニアモータと比較して長いストロークの搬送に適している。このようなムービングマグネット型リニアモータは、可動子のサイズに比べて長い駆動ストロークを必要とする場合、ストローク長に対応した複数のコイルが必要となる。ムービングマグネット型リニアモータは、一般的には3相による電流制御が可能なようにコイルを複数配置して電流制御器に接続する構成である(特許文献1参照)。このような構成では、各3相コイルを全て同じ電流制御器にそれぞれの相を直列接続すれば推力を発生することは可能となるものの、同一搬送路上の複数の台車に対して個別に制御を行うことが困難になってしまう。   A moving magnet type linear motor has a configuration in which a magnet is arranged on a carriage, which is a mover, and a coil is arranged on a stator, and is suitable for transporting a long stroke as compared with a moving coil type linear motor in which an electric wire is connected to the carriage. . When such a moving magnet type linear motor requires a longer driving stroke than the size of the mover, a plurality of coils corresponding to the stroke length are required. A moving magnet type linear motor generally has a configuration in which a plurality of coils are arranged and connected to a current controller so that current control by three phases is possible (see Patent Document 1). In such a configuration, although it is possible to generate thrust if all three-phase coils are all connected in series to the same current controller, control is individually performed for a plurality of carts on the same conveyance path. It becomes difficult to do.

このため、複数のコイルからなるコイルユニットを構成し、1つのコイルユニットに対応するように1台の台車の位置制御を行うモータコントローラを備えたリニアモータモジュールを構成し、複数の台車に対して個別に制御を行うことが行われている。
このリニアモータモジュールを連続的に複数個並べて、長ストローク搬送、且つ同一軌道上の複数の台車を制御することが一般的に知られている。
Therefore, a coil unit composed of a plurality of coils is configured, and a linear motor module including a motor controller that controls the position of one cart so as to correspond to one coil unit is configured. Individual control is performed.
It is generally known that a plurality of linear motor modules are continuously arranged to carry a long stroke and control a plurality of carriages on the same track.

特許第2831166号Japanese Patent No. 2831166

FA(Factory Automation)用搬送装置では、複数の台車を高密度に配置し、高速で台車を移動させ、高精度に台車を停止させると共に、台車の停止位置に対する制約が少ない搬送装置であることが要求されている。   The FA (Factory Automation) transfer device is a transfer device in which a plurality of carriages are arranged at high density, the carriages are moved at a high speed, the carriage is stopped with high accuracy, and there are few restrictions on the stop position of the carriage. It is requested.

しかしながら単純にリニアモータモジュールを並べた構成では、1台の台車が隣接するリニアモータモジュールの境界位置で停止する場合、この台車は隣接するコイルユニットの境界位置に停止することになる。この場合において、台車は隣接するコイルユニットをそれぞれ制御する2台のモータコントローラから同時に制御されることになるため、台車を高い精度で停止させることが困難である。   However, in a configuration in which linear motor modules are simply arranged, when one carriage stops at the boundary position between adjacent linear motor modules, the carriage stops at the boundary position between adjacent coil units. In this case, since the cart is simultaneously controlled by two motor controllers that respectively control adjacent coil units, it is difficult to stop the cart with high accuracy.

隣接するリニアモータモジュールのどちらか一方のモータコントローラを用いて1台の台車を制御する場合では、片方のコイルユニットを駆動して台車を停止させることができるものの、台車に加わる推力が半分になってしまう。また、台車が隣接する両方のコイルユニットを駆動した場合と同等の推力を得るためには、1つのコイルユニットに2倍の駆動電流を流す必要があり、電気回路が高コストとなるため望ましい形態ではない。   When one cart controller is controlled using either one of the adjacent linear motor modules, the cart can be stopped by driving one coil unit, but the thrust applied to the cart is halved. End up. In addition, in order to obtain the same thrust as when both of the adjacent coil units are driven by the carriage, it is necessary to pass a driving current twice in one coil unit, which is desirable because the electric circuit becomes expensive. is not.

上記特許文献1では、電流制御情報となる推力指令を1つの位置検出器及び1つのモータコントローラによって生成し、複数の電流制御器へ同じ推力指令を送信することによって連続する複数のコイルユニットを駆動して1台の台車を制御している。しかしながらこのような構成では、1台の台車に加わる推力を保ちつつコイルユニットの境界位置に台車を停止させることができるものの、複数の台車を制御することができない。   In the above Patent Document 1, a thrust command that is current control information is generated by one position detector and one motor controller, and a plurality of continuous coil units are driven by transmitting the same thrust command to a plurality of current controllers. And one trolley is controlled. However, with such a configuration, the carriage can be stopped at the boundary position of the coil unit while maintaining the thrust applied to one carriage, but a plurality of carriages cannot be controlled.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高速で移動する複数の台車を高精度に制御することを可能とするリニアモータ制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a linear motor control device capable of controlling a plurality of carriages moving at high speed with high accuracy. There is.

上記の目的を達成すべく、本発明の態様に係るリニアモータ制御装置によれば、連続して配置される複数のコイルユニットと、前記複数のコイルユニットに亘って移動する複数の台車の位置を検出する複数の位置検出手段と、検出された台車の位置と目標位置との差である偏差情報を演算する複数の偏差算出手段と、前記偏差情報に基づき電流制御信号を演算する複数の位置制御手段と、前記電流制御信号に基づき前記複数のコイルユニットに駆動電流を供給する複数の電流制御手段と、前記偏差情報が送信される前記位置制御手段を切り替え、または、前記電流制御信号が送信される前記電流制御手段を切り替える切り替え手段とを有する。   In order to achieve the above object, according to the linear motor control device according to the aspect of the present invention, the positions of the plurality of coil units arranged continuously and the plurality of carriages moving across the plurality of coil units are determined. A plurality of position detecting means for detecting, a plurality of deviation calculating means for calculating deviation information which is a difference between the detected position of the carriage and the target position, and a plurality of position controls for calculating a current control signal based on the deviation information. Switching means, a plurality of current control means for supplying a drive current to the plurality of coil units based on the current control signal, and the position control means for transmitting the deviation information, or the current control signal is transmitted. Switching means for switching the current control means.

本発明によれば、偏差情報が送信される位置制御手段、または、電流制御信号が送信される電流制御手段を切り替え、切り替えられた電流制御手段は対応するコイルユニットに駆動電流を供給する。これにより、各偏差情報または各電流制御信号の入力先を1つまたは複数選択してそれぞれ切り替え、入力先が複数選択された場合、略等しい駆動電流が複数のコイルユニットにそれぞれ供給される。従って、各コイルユニットから台車に作用する吸引力または反発力は略等しくなり、コイルユニットの境界付近でも台車の作動が安定するので、高速で移動する複数の台車を高精度に制御できる。   According to the present invention, the position control unit to which the deviation information is transmitted or the current control unit to which the current control signal is transmitted is switched, and the switched current control unit supplies the drive current to the corresponding coil unit. Accordingly, one or a plurality of input destinations of each deviation information or each current control signal are selected and switched, and when a plurality of input destinations are selected, substantially equal drive currents are supplied to the plurality of coil units, respectively. Accordingly, the attractive force or repulsive force acting on the carriage from each coil unit becomes substantially equal, and the operation of the carriage is stabilized even near the boundary of the coil units, so that a plurality of carriages moving at high speed can be controlled with high accuracy.

本発明の第1実施例に係るリニアモータ制御システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a linear motor control system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例に係るリニアモータモジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the linear motor module which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例に係るリニアモータモジュールの動作説明図であり、(a)は図2に示したムービングマグネット型リニアモータの一部の上面図、(b)は(a)のコイルユニットを示す上面図、(c)は(b)に示したコイルユニットの側面図である。It is operation | movement explanatory drawing of the linear motor module which concerns on 1st Example of this invention, (a) is a partial top view of the moving magnet type | mold linear motor shown in FIG. 2, (b) is a coil unit of (a). (C) is a side view of the coil unit shown in (b). (a)はコイルユニットの制御領域を示す図、(b)は(a)に示す位置における台車の目標位置を示すグラフ、(c)は(a)に示す位置における台車の目標位置を示すグラフ、(d)は(a)に示す位置における台車の目標位置を示すグラフである。(A) is a figure which shows the control area | region of a coil unit, (b) is a graph which shows the target position of the trolley | bogie in the position shown to (a), (c) is a graph which shows the target position of the trolley | bogie in the position shown to (a). (D) is a graph which shows the target position of the trolley | bogie in the position shown to (a). (a)は台車の移動を示す制御状態、(b)は台車の停止を示す制御状態、(c)は新たに進入する台車の制御状態、(d)は台車の停止を示す制御状態である。(A) is the control state which shows the movement of a trolley, (b) is the control state which shows the stop of a trolley, (c) is the control state of the newly approaching trolley, (d) is the control state which shows the stop of a trolley. . 本発明の第1実施例に係る台車の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of the trolley | bogie which concerns on 1st Example of this invention. 図6に示す台車の割り当て処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the allocation process of the trolley | bogie shown in FIG. 本発明の第2実施例に係るリニアモータモジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the linear motor module which concerns on 2nd Example of this invention. 図8に示したリニアモータモジュールにおける位置制御器及び電流制御器の詳細図である。FIG. 9 is a detailed view of a position controller and a current controller in the linear motor module shown in FIG. 8. (a)は台車の移動を示す制御状態、(b)は台車の停止を示す制御状態、(c)は新たに進入する台車の制御状態、(d)は台車の停止を示す制御状態である。(A) is the control state which shows the movement of a trolley, (b) is the control state which shows the stop of a trolley, (c) is the control state of the newly approaching trolley, (d) is the control state which shows the stop of a trolley. . 本発明の第2実施例に係る台車の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of the trolley | bogie which concerns on 2nd Example of this invention. 図10に示す台車の割り当て処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the allocation process of the trolley | bogie shown in FIG. (a)はリニアモータの上面図、(b)は(a)のXIII-XIII線から見た側面図である。(A) is the top view of a linear motor, (b) is the side view seen from the XIII-XIII line of (a). 本発明の第3実施例に係る製造システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the manufacturing system which concerns on 3rd Example of this invention.

[第1実施例]
以下、本発明の第1実施例について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施例に係るリニアモータ制御システム1の概略構成図である。図1に示すように、リニアモータ制御システム1は、リニアモータ制御装置としてのリニアモータモジュール10a〜10N、及び運行制御手段としての運行コントローラ20を備えている。リニアモータ制御システム1は、ムービングマグネット型リニアモータである。本実施例では、リニアモータ制御システム1は一例としてN台(Nは2以上の整数)のリニアモータモジュール10a〜10Nを備えている。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a linear motor control system 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the linear motor control system 1 includes linear motor modules 10a to 10N as linear motor control devices and an operation controller 20 as operation control means. The linear motor control system 1 is a moving magnet type linear motor. In the present embodiment, the linear motor control system 1 includes, as an example, N (N is an integer of 2 or more) linear motor modules 10a to 10N.

リニアモータモジュール10a〜10Nは、連続して並べて配置され、1つの搬送路を構成する。リニアモータ制御システム1を移動する台車は、リニアモータモジュール10a〜10Nによって制御され、搬送路上を移動または停止する。   The linear motor modules 10a to 10N are arranged side by side and constitute one conveyance path. The carriage that moves through the linear motor control system 1 is controlled by the linear motor modules 10a to 10N, and moves or stops on the conveyance path.

運行コントローラ20は、リニアモータモジュール10a〜10Nを制御する。詳しくは、運行コントローラ20は、リニアモータ制御システム1に存在するすべての台車に対して、時間に対する台車の目標位置を示した駆動指令としての駆動プロファイルをリニアモータモジュール10a〜10Nに送信する。運行コントローラ20は、リニアモータ制御システム1に存在する台車を一斉に動かすように、リニアモータモジュール10a〜10Nに一群搬送指令としてのスタート信号を送信する。また、リニアモータモジュール10a〜10Nの作動が異常になった場合に、運行コントローラ20はリニアモータモジュール10a〜10Nからエラー信号を受信し、例えば全てのリニアモータモジュール10a〜10Nを停止する等の制御を行う。   The operation controller 20 controls the linear motor modules 10a to 10N. Specifically, the operation controller 20 transmits a drive profile as a drive command indicating the target position of the carriage with respect to time to all the carriages existing in the linear motor control system 1 to the linear motor modules 10a to 10N. The operation controller 20 transmits a start signal as a group transport command to the linear motor modules 10a to 10N so as to move the carriages existing in the linear motor control system 1 all at once. Further, when the operation of the linear motor modules 10a to 10N becomes abnormal, the operation controller 20 receives an error signal from the linear motor modules 10a to 10N, and controls such as stopping all the linear motor modules 10a to 10N, for example. I do.

図2は発明の第1実施例に係るリニアモータモジュール10aの概略構成図である。図3(a)は図2に示したムービングマグネット型リニアモータの一部の上面図、図3(b)は図3(a)のコイルユニットを示す上面図、図3(c)は図3(b)に示したコイルユニットの側面図である。なお、リニアモータモジュール10b〜10Nは、図2に示すリニアモータモジュール10aの構成と同様である。また、図2、図3(a)〜図3(c)において、X軸は台車111、112が移動する進行方向、Y軸は台車111から見てスケール205に向かう水平方向、Z軸はコイルユニット101〜104から見て台車111、112を上側とする鉛直方向と定義する。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the linear motor module 10a according to the first embodiment of the invention. 3A is a top view of a part of the moving magnet type linear motor shown in FIG. 2, FIG. 3B is a top view showing the coil unit of FIG. 3A, and FIG. 3C is FIG. It is a side view of the coil unit shown to (b). The linear motor modules 10b to 10N have the same configuration as the linear motor module 10a shown in FIG. 2 and 3 (a) to 3 (c), the X axis is the traveling direction in which the carriages 111 and 112 move, the Y axis is the horizontal direction toward the scale 205 when viewed from the carriage 111, and the Z axis is the coil. It is defined as the vertical direction with the carriages 111 and 112 on the upper side when viewed from the units 101 to 104.

リニアモータモジュール10aは、複数のコイルユニット101〜104を備えている。複数のコイルユニット101〜104を連続して配置することによって、台車111、112の搬送路が形成される。詳しくは、図3(a)に示すように、レール201、201を装置架台(図示せず)の上へ2本平行となるように配置することによって、台車111、112に対する搬送路が形成される。この2本のレール201の間に複数のコイルユニット101〜104を連続して配置することにより、長ストロークのリニアモータ搬送路が形成される。   The linear motor module 10a includes a plurality of coil units 101 to 104. By arranging a plurality of coil units 101 to 104 in succession, a conveyance path for the carriages 111 and 112 is formed. Specifically, as shown in FIG. 3 (a), by arranging two rails 201, 201 on a device base (not shown) so as to be parallel to each other, a conveyance path for the carriages 111, 112 is formed. The By arranging a plurality of coil units 101 to 104 continuously between the two rails 201, a long stroke linear motor conveyance path is formed.

台車111、112は同じ仕様の台車であり、それぞれ可動子となるマグネット114〜116と、スケール205と、移動ブロック(図示せず)とを具備する。当該移動ブロック及びレール201はリニアガイドを構成する部材であり、リニアガイドは、図示しないが当該移動ブロックが備えている複数のボールを介してレール201に沿って移動する。このような移動ブロックを備えた台車111、112は、当該リニアガイドによって2本のレール201、201によって形成される軌道に沿って移動する。なお、本実施形態は一例であり、レール201を1本で形成されるモノレール構造であっても良い。   The trolleys 111 and 112 are trolleys having the same specifications, and include magnets 114 to 116 serving as movers, a scale 205, and a moving block (not shown). The moving block and the rail 201 are members constituting a linear guide, and the linear guide moves along the rail 201 through a plurality of balls provided in the moving block (not shown). The carriages 111 and 112 having such moving blocks move along a track formed by the two rails 201 and 201 by the linear guide. In addition, this embodiment is an example and the monorail structure in which the rail 201 is formed by one may be sufficient.

本実施例において、コイルユニット101〜104は、複数相、つまりU相、V相、W相からなる3相駆動を可能とするようにコイル105を複数配置している。図2、図3(b)、図3(c)に示すように、コイルユニット101は、U相、V相、W相のそれぞれの相のコイル105を2個ずつ直列接続した6個のコイル105から構成される。なお、コイルユニット102〜104についても同様の構成である。   In the present embodiment, the coil units 101 to 104 have a plurality of coils 105 arranged so as to enable a three-phase drive including a plurality of phases, that is, a U phase, a V phase, and a W phase. As shown in FIG. 2, FIG. 3 (b), and FIG. 3 (c), the coil unit 101 includes six coils each having two U-phase, V-phase, and W-phase coils 105 connected in series. 105. The coil units 102 to 104 have the same configuration.

コイルユニット101は、複数のコイル105と電磁鋼板で形成したコアとを組合せることにより構成されているが、コアを用いない構成であっても良い。1つのコイルユニット101の長さは、例えば100mmで形成されていてもよいが、これに限られない。また、コイルユニット101の直列接続数を限定するものではなく、コイルユニット101は、U相、V相、W相の3相を形成する3個のコイルで構成されていても良い。   The coil unit 101 is configured by combining a plurality of coils 105 and a core formed of an electromagnetic steel plate, but may be configured without using a core. The length of one coil unit 101 may be, for example, 100 mm, but is not limited thereto. Further, the number of coil units 101 connected in series is not limited, and the coil unit 101 may be configured by three coils forming three phases of U phase, V phase, and W phase.

図2に示す連続して配置したコイルユニット101〜104は、電力電線等の電線路によって電流制御手段としての電流制御器121〜124とそれぞれ電気的に接続している。電流制御器121〜124は、対応するそれぞれのコイルユニット101〜104に、コイル105uにU相の電流Iu、コイル105vにV相の電流Iv、コイル105wにW相の電流Iwをそれぞれ供給する。これにより、コイル105u、105v、105wがそれぞれ通電により励磁され、コイルユニット101〜104のそれぞれが台車111、112を制御可能となる。   The continuously arranged coil units 101 to 104 shown in FIG. 2 are electrically connected to current controllers 121 to 124 as current control means by electric lines such as power wires. The current controllers 121 to 124 supply the corresponding coil units 101 to 104 with a U-phase current Iu to the coil 105u, a V-phase current Iv to the coil 105v, and a W-phase current Iw to the coil 105w, respectively. Thereby, the coils 105u, 105v, and 105w are respectively excited by energization, and the coil units 101 to 104 can control the carriages 111 and 112, respectively.

電流制御器121〜124は切り替え手段としての電流情報セレクタ125に接続されており、電流情報セレクタ125によって選択された電流制御器が、対応するコイルユニットに駆動電流を供給する。電流情報セレクタ125は、モータコントローラ130、140、150と接続されている。電流情報セレクタ125は、モータコントローラ130、140、150から送信される電流制御情報交換信号に基づいて、モータコントローラが出力する電流制御情報の入力先として電流制御器121〜124のいずれか1つもしくは複数選択して切り替える。電流制御情報交換信号とは、電流情報セレクタ125が、制御対象の台車を制御するためのコイルユニットに電流を供給する1つまたは複数の電流制御手段を選択するための信号である。以下にモータコントローラ130について説明するが、モータコントローラ130、140、150はそれぞれ同じ構成である。   The current controllers 121 to 124 are connected to a current information selector 125 as switching means, and the current controller selected by the current information selector 125 supplies a drive current to the corresponding coil unit. The current information selector 125 is connected to the motor controllers 130, 140, and 150. Based on the current control information exchange signal transmitted from the motor controllers 130, 140, 150, the current information selector 125 is one of the current controllers 121 to 124 as an input destination of the current control information output from the motor controller, or Select multiple to switch. The current control information exchange signal is a signal for the current information selector 125 to select one or a plurality of current control means for supplying a current to a coil unit for controlling the cart to be controlled. The motor controller 130 will be described below, but the motor controllers 130, 140, and 150 have the same configuration.

モータコントローラ130は、台車の運行制御を行う位置指令器131と、偏差算出手段としての制御偏差算出器132と、位置制御手段としての位置制御器133とを備えている。位置指令器131は、制御対象の台車の目標位置となる位置指令情報を制御偏差算出器132に出力する。位置指令器131は、運行コントローラ20が送信した駆動プロファイルに基づき台車の位置指令情報を制御偏差算出器132に出力する。制御偏差算出器132は、位置指令器131から出力された位置指令情報と、複数の光学式エンコーダ161〜164のうちのいずれかのエンコーダから出力される台車の位置との差を算出し、求めた差を制御偏差情報として出力する。   The motor controller 130 includes a position command unit 131 that controls the operation of the carriage, a control deviation calculator 132 as a deviation calculating unit, and a position controller 133 as a position control unit. The position command unit 131 outputs position command information, which is the target position of the cart to be controlled, to the control deviation calculator 132. The position command unit 131 outputs the position command information of the carriage to the control deviation calculator 132 based on the drive profile transmitted by the operation controller 20. The control deviation calculator 132 calculates and obtains a difference between the position command information output from the position commander 131 and the position of the carriage output from any one of the plurality of optical encoders 161 to 164. The difference is output as control deviation information.

位置制御器133は、制御偏差算出器132で算出された制御偏差情報によってPID(Proportional Integral Derivative Controller)制御を行い、電流制御信号としての電流制御情報を出力する。なお、モータコントローラ130が出力する電流制御情報交換信号は、位置制御器133が生成するようにしてもよい。   The position controller 133 performs PID (Proportional Integral Derivative Controller) control based on the control deviation information calculated by the control deviation calculator 132, and outputs current control information as a current control signal. Note that the current control information exchange signal output from the motor controller 130 may be generated by the position controller 133.

モータコントローラ140は、位置指令器141、制御偏差算出器142、及び位置制御器143を備えている。モータコントローラ150は、位置指令器151、制御偏差算出器152、及び位置制御器153を備えている。位置指令器141、151は位置指令器131と同じ機能を有し、制御偏差算出器142、152は制御偏差算出器132と同じ機能を有し、位置制御器143、153は位置制御器133と同じ機能を有している。なお、本実施例では、リニアモータモジュール10aは3つのモータコントローラ130、140、150を備えているが、モータコントローラは制御対象となる台車の台数に対応した数であれば良く、台数はこれに限られない。また、運行コントローラ20が各モータコントローラ130、140、150に送信した駆動プロファイルは、各位置指令器131、141、151がアクセス可能なメモリ(図示せず)に記憶されるようにしてもよい。   The motor controller 140 includes a position command device 141, a control deviation calculator 142, and a position controller 143. The motor controller 150 includes a position command device 151, a control deviation calculator 152, and a position controller 153. The position commanders 141 and 151 have the same function as the position commander 131, the control deviation calculators 142 and 152 have the same function as the control deviation calculator 132, and the position controllers 143 and 153 are the same as the position controller 133. Has the same function. In this embodiment, the linear motor module 10a includes the three motor controllers 130, 140, and 150. However, the motor controller may be a number corresponding to the number of trucks to be controlled, and the number is the same. Not limited. The driving profile transmitted from the operation controller 20 to each motor controller 130, 140, 150 may be stored in a memory (not shown) accessible by each position commander 131, 141, 151.

光学式エンコーダ161〜164がスケール205の位置を検出することによって、台車111、112の位置を特定可能である。本実施例では、複数の光学式エンコーダ161〜164が配置される位置と、スケール205の長さとの関係は、台車111、112がリニアモータ搬送路上のいずれの場所に位置しても検出できるような関係である。   When the optical encoders 161 to 164 detect the position of the scale 205, the positions of the carriages 111 and 112 can be specified. In the present embodiment, the relationship between the position where the plurality of optical encoders 161 to 164 are arranged and the length of the scale 205 can be detected regardless of where the carriages 111 and 112 are located on the linear motor conveyance path. It is a serious relationship.

光学式エンコーダ161〜164は、1カウントあたり数μmの分解能を有していることが好ましい。本実施例では、コイルユニット101の制御領域に対して光学式エンコーダ161の検出範囲が対応するように配置している。同様に、コイルユニット102〜104の制御領域に対して光学式エンコーダ162〜164の検出範囲がそれぞれ対応するように配置している。   The optical encoders 161 to 164 preferably have a resolution of several μm per count. In this embodiment, the detection range of the optical encoder 161 corresponds to the control area of the coil unit 101. Similarly, it arrange | positions so that the detection range of the optical encoders 162-164 may each respond | correspond to the control area | region of the coil units 102-104.

なお、光学式エンコーダ161〜164の配置はこの限りではなく、配置する個数を限定するものではない。また、本実施例では、光学式エンコーダ161〜164について説明しているが、光学式エンコーダに限られるものではなく、台車の位置検出が可能であれば良く、例えば磁気式エンコーダであっても良い。また、例えば1つのコイルユニット101の制御領域に対して複数のエンコーダを一定間隔で配置し、台車の位置に応じてエンコーダを連続的に切り替えて位置検出するようにしても良い。そして本実施例では、光学式エンコーダ161〜164としてアブソリュート型エンコーダを用いているが、光学式エンコーダ161〜164はアブソリュート型に限定するものではなく、インクリメント型であっても良い。   The arrangement of the optical encoders 161 to 164 is not limited to this, and the number of arrangement is not limited. In the present embodiment, the optical encoders 161 to 164 are described. However, the present invention is not limited to the optical encoder, and may be any position as long as the position of the carriage can be detected. For example, a magnetic encoder may be used. . Further, for example, a plurality of encoders may be arranged at regular intervals with respect to the control region of one coil unit 101, and the position may be detected by continuously switching the encoders according to the position of the carriage. In this embodiment, absolute encoders are used as the optical encoders 161 to 164. However, the optical encoders 161 to 164 are not limited to the absolute type, and may be an incremental type.

位置情報セレクタ165は、光学式エンコーダ161〜164にそれぞれ接続している。図2に示している位置情報セレクタ165の記号a、b、cは、それぞれ対応する記号a、b、cと接続されていることを示している。つまり、位置情報セレクタ165は、モータコントローラ130、140、150が備えている制御偏差算出器132、142、152とそれぞれ接続している。   The position information selector 165 is connected to the optical encoders 161 to 164, respectively. The symbols a, b, and c of the position information selector 165 shown in FIG. 2 indicate that they are connected to the corresponding symbols a, b, and c, respectively. That is, the position information selector 165 is connected to the control deviation calculators 132, 142, 152 provided in the motor controllers 130, 140, 150, respectively.

割当手段としてのコントローラ制御器170は、位置情報セレクタ165に接続し、モータコントローラ130、140、150に接続している(図示せず)。コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161〜164が検出した台車をモータコントローラ130、140、150のいずれかへ割り当て、位置情報セレクタ165へ割り当てた情報である位置情報選択信号を送信する。位置情報セレクタ165は、コントローラ制御器170から送信される位置情報選択信号によって、モータコントローラ130、140、150のいずれかと、光学式エンコーダ161〜164のいずれかとを通信可能に組合せることができる。   The controller controller 170 as an assigning unit is connected to the position information selector 165 and is connected to the motor controllers 130, 140, and 150 (not shown). The controller controller 170 assigns the carriage detected by the optical encoders 161 to 164 to one of the motor controllers 130, 140, and 150, and transmits a position information selection signal that is information assigned to the position information selector 165. The position information selector 165 can combine any one of the motor controllers 130, 140, and 150 with any one of the optical encoders 161 to 164 by a position information selection signal transmitted from the controller controller 170.

コントローラ制御器170は、各モータコントローラ130、140、150が台車111、112を制御中なのか、台車111、112の制御をしていない休止状態なのかを示す制御状態情報を各モータコントローラ130、140、150から受信する。コントローラ制御器170は、休止状態のモータコントローラに対して光学式エンコーダが検出した台車の位置を送信可能となるように、図示しないメモリ等に制御状態情報を記憶する。   The controller controller 170 displays control state information indicating whether each motor controller 130, 140, 150 is controlling the carts 111, 112 or is in a dormant state where the carts 111, 112 are not being controlled. 140 and 150. The controller controller 170 stores the control state information in a memory or the like (not shown) so that the position of the carriage detected by the optical encoder can be transmitted to the motor controller in the resting state.

以下に、リニアモータモジュールを用いた台車の制御について説明する。図4(a)はコイルユニット101〜104の制御領域を示す図、図4(b)は位置P1〜P2における台車111の目標位置、図4(c)は位置P2〜P3における台車111の目標位置、図4(d)は位置P3〜P4における台車111の目標位置である。図5(a)は台車111、112の移動における制御状態、図5(b)は台車111、112の停止における制御状態、図5(c)は台車111、112及び新たに進入する台車113の制御状態、図5(d)は台車111、113の停止における制御状態である。図6は、図5(a)〜図5(d)における台車111〜113の制御を示すフローチャートである。図7は、コントローラ制御器170がモータコントローラ130、140、150に対して光学式エンコーダが検出した位置を割り当てる処理を示すフローチャートである。なお、図5(a)〜図5(d)は、台車111〜113の制御を時系列に並べたものである。また、図4(a)、図5(a)〜図5(d)では、リニアモータモジュール10bについて説明するものとし、リニアモータモジュール10bはリニアモータモジュール10a、10cの間に隣接して位置しているものとする。また、図6、図7に示すフローチャートは、例としてリニアモータモジュール10bの制御について説明するが、リニアモータモジュール10a〜10Nでも同様に制御されるものとする。   Below, control of the trolley | bogie using a linear motor module is demonstrated. 4A is a diagram showing a control region of the coil units 101 to 104, FIG. 4B is a target position of the carriage 111 at positions P1 and P2, and FIG. 4C is a target of the carriage 111 at positions P2 to P3. The position, FIG. 4D, is the target position of the carriage 111 at the positions P3 to P4. FIG. 5 (a) is a control state when the carriages 111 and 112 are moved, FIG. 5 (b) is a control state when the carriages 111 and 112 are stopped, and FIG. 5 (c) is a figure of the carriages 111 and 112 and the newly entering carriage 113. FIG. 5D shows the control state when the carriages 111 and 113 are stopped. FIG. 6 is a flowchart showing the control of the carriages 111 to 113 in FIGS. 5 (a) to 5 (d). FIG. 7 is a flowchart showing a process in which the controller controller 170 assigns the positions detected by the optical encoder to the motor controllers 130, 140, and 150. 5A to 5D show the control of the carriages 111 to 113 arranged in time series. 4A and 5A to 5D, the linear motor module 10b is described. The linear motor module 10b is located adjacent to the linear motor modules 10a and 10c. It shall be. Moreover, although the flowchart shown in FIG. 6, FIG. 7 demonstrates the control of the linear motor module 10b as an example, it shall be controlled similarly also in the linear motor modules 10a-10N.

図4(a)に示すように、コイルユニット101が台車111の制御を可能とする範囲は制御領域401に対応し、その制御領域401に台車111がある場合にコイル101が駆動状態であることを示す。同様にコイルユニット102が台車111の制御を可能とする範囲は制御領域402に対応する。また、コイルユニット103が台車111の制御を可能とする範囲は制御領域403に対応し、コイルユニット104が台車111の制御を可能とする範囲は制御領域404に対応する。   As shown in FIG. 4A, the range in which the coil unit 101 can control the carriage 111 corresponds to the control area 401, and the coil 101 is in a driving state when the carriage 111 is in the control area 401. Indicates. Similarly, the range in which the coil unit 102 can control the carriage 111 corresponds to the control region 402. The range in which the coil unit 103 can control the carriage 111 corresponds to the control area 403, and the range in which the coil unit 104 can control the carriage 111 corresponds to the control area 404.

位置検出領域411は、光学式エンコーダ161が台車の位置を検出可能な領域を示す。同様に、光学式エンコーダ162が台車の位置を検出可能な領域が位置検出領域412、光学式エンコーダ163が台車の位置を検出可能な領域が位置検出領域413、光学式エンコーダ164が台車の位置を検出可能な領域が位置検出領域414である。なお、位置検出領域412〜414では、破線部と黒塗り部を合わせた領域が台車の位置検出が可能な領域であることを示している。   The position detection area 411 indicates an area where the optical encoder 161 can detect the position of the carriage. Similarly, an area where the optical encoder 162 can detect the position of the carriage is a position detection area 412, an area where the optical encoder 163 can detect the position of the carriage is a position detection area 413, and the optical encoder 164 shows the position of the carriage. A detectable area is a position detection area 414. Note that the position detection areas 412 to 414 indicate that the area where the broken line portion and the blacked portion are combined is an area where the position of the carriage can be detected.

光学式エンコーダ161〜164では、それぞれ隣接するエンコーダの位置検出領域が重複する。そこで、位置検出領域412〜414の破線にて示す部分は、台車111の位置に寄与しない領域とする。そして、例えばコントローラ制御器170等が、4つの位置検出領域411〜414をデータとして繋ぎ合せることにより、あたかも1つのエンコーダが検出した位置となるようにする。これにより、コイルユニットの境界付近、例えばコイルユニット101、102の境界付近にある台車111の位置として検出する場合、コイルユニット101〜104全体における台車111の位置を取得することができる。なお、位置検出領域411〜414をデータとして繋ぎ合せる処理は、コントローラ制御器170に限らず、位置情報セレクタ165が行ってもよく、制御偏差算出器132、142、152がそれぞれ行ってもよい。   In the optical encoders 161 to 164, the position detection areas of adjacent encoders overlap each other. Therefore, the portions indicated by broken lines in the position detection areas 412 to 414 are areas that do not contribute to the position of the carriage 111. Then, for example, the controller controller 170 or the like connects the four position detection areas 411 to 414 as data so that the position detected by one encoder is obtained. Thereby, when it detects as a position of the bogie 111 in the boundary vicinity of a coil unit, for example, the boundary vicinity of the coil units 101 and 102, the position of the bogie 111 in the coil units 101-104 whole is acquirable. The process of connecting the position detection areas 411 to 414 as data is not limited to the controller controller 170 but may be performed by the position information selector 165 or the control deviation calculators 132, 142, and 152, respectively.

位置P1は、リニアモータ制御装置10b端、つまり隣接するリニアモータモジュール10aから台車が進入する側のコイルユニット101端に対応する位置である。位置P2は、コイルユニット102及び103の境界位置に対応し、台車の停止目標位置である。位置P3は、コイルユニット103及び104の境界位置に対応し、台車の停止目標位置である。位置P4は、リニアモータモジュール10b端、つまり隣接するリニアモータモジュール10cへ台車が進出する側のコイルユニット104端に対応する位置である。   The position P1 is a position corresponding to the end of the linear motor control device 10b, that is, the end of the coil unit 101 on the side where the carriage enters from the adjacent linear motor module 10a. The position P2 corresponds to the boundary position between the coil units 102 and 103 and is a stop target position of the carriage. The position P3 corresponds to the boundary position between the coil units 103 and 104 and is a stop target position of the carriage. The position P4 is a position corresponding to the end of the linear motor module 10b, that is, the end of the coil unit 104 on the side where the carriage advances to the adjacent linear motor module 10c.

図4(b)〜図4(d)に示すグラフは時間に対応する位置P1〜P4の目標位置であり、位置指令器131、141、151がそれぞれ台車の位置指令情報として用いる。運行コントローラ20は、図4(b)〜(d)に示す位置指令情報全てを、各モータコントローラ130、140、150に送信する。各モータコントローラ130、140、150は、運行コントローラ20から受信した目標位置を位置指令器131、141、151が位置指令情報として用いることができるように、例えば図示しないメモリ等に記憶させてもよい。なお、図4(c)、(d)に示す時間tは、各台車が位置P2、P3からの移動を開始した時間を示している。 The graphs shown in FIGS. 4B to 4D are the target positions of the positions P1 to P4 corresponding to time, and the position commanders 131, 141, 151 are used as position command information of the carriage, respectively. The operation controller 20 transmits all the position command information shown in FIGS. 4B to 4D to the motor controllers 130, 140, and 150. Each motor controller 130, 140, 150 may store the target position received from the operation controller 20 in, for example, a memory (not shown) or the like so that the position commanders 131, 141, 151 can use it as position command information. . Incidentally, FIG. 4 (c), the time t 0 shown in (d) indicates the time at which each truck starts to move from the position P2, P3.

以下、台車の制御について、図5(a)〜図5(d)を参照しながら図6、図7のフローチャートに基づいて説明する。運行コントローラ20から各モータコントローラ130、140、150への目標位置の送信は、既に行われているものとする。また、図5(a)〜図5(d)において、各台車の停止位置間隔は数百mmであり、例えば200mmである。また、図6に示すフローチャートは、運行コントローラ20が台車の運行を一斉に開始した後に行われる制御を示している。   Hereinafter, the control of the carriage will be described based on the flowcharts of FIGS. 6 and 7 with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (d). It is assumed that transmission of the target position from the operation controller 20 to each motor controller 130, 140, 150 has already been performed. Moreover, in Fig.5 (a)-FIG.5 (d), the stop position space | interval of each trolley | bogie is several hundred mm, for example, 200 mm. Moreover, the flowchart shown in FIG. 6 has shown control performed after the operation controller 20 starts the operation | movement of a trolley simultaneously.

図5(a)では、コントローラ制御器170が、図7のフローチャートに基づき、台車111にコントローラユニット130、台車112にコントローラユニット140を既に割り当てている。モータコントローラ150は休止状態であり、台車の制御を行っていないことを示す信号を電流情報セレクタ125及びコントローラ制御器170へ送信しているものとする。また、光学式エンコーダ162、164は台車が無い状態、つまり位置を検出する台車が存在しないことを示す情報を位置情報セレクタ165へ送信しているものとする。なお、モータコントローラ130、140はそれぞれ同じ処理を行うので、図6のステップS604以降ではモータコントローラ130について説明する。   In FIG. 5A, the controller controller 170 has already assigned the controller unit 130 to the carriage 111 and the controller unit 140 to the carriage 112 based on the flowchart of FIG. It is assumed that the motor controller 150 is in a pause state and transmits a signal indicating that the cart is not controlled to the current information selector 125 and the controller controller 170. Further, it is assumed that the optical encoders 162 and 164 transmit information indicating that there is no carriage, that is, that there is no carriage for detecting the position, to the position information selector 165. Since the motor controllers 130 and 140 perform the same processing, the motor controller 130 will be described in step S604 and subsequent steps in FIG.

光学式エンコーダ161、163は、台車111、112の位置をそれぞれ検出する(ステップS601)。図5(a)では、台車111はコイルユニット101の制御領域に位置するので、光学式エンコーダ161が台車111の位置検出を行う。また、台車112はコイルユニット103の制御領域に位置するので、光学式エンコーダ163が台車112の位置検出を行う。光学式エンコーダ161、163が検出した台車111、112の位置は、位置情報セレクタ165を介してコントローラ制御器170に入力される。   The optical encoders 161 and 163 detect the positions of the carriages 111 and 112, respectively (step S601). In FIG. 5A, since the carriage 111 is located in the control area of the coil unit 101, the optical encoder 161 detects the position of the carriage 111. Further, since the carriage 112 is located in the control area of the coil unit 103, the optical encoder 163 detects the position of the carriage 112. The positions of the carriages 111 and 112 detected by the optical encoders 161 and 163 are input to the controller controller 170 via the position information selector 165.

次に、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161、163が検出した台車111、112のうち、モータコントローラが割り当てられていない新たな台車が進入してきたか否かを判定する(ステップS602)。図5(a)では、新たに進入してきた台車は存在しないので(ステップS602:No)、コントローラ制御器170はモータコントローラの割り当てを行わない。ステップS602において、コントローラ制御器170は、例えば光学式エンコーダによって検出された台車に割り当てられているモータコントローラの有無に基づいて新たな台車か否かを判定してもよい。   Next, the controller controller 170 determines whether or not a new carriage to which a motor controller is not assigned has entered among the carriages 111 and 112 detected by the optical encoders 161 and 163 (step S602). In FIG. 5 (a), since there is no newly entered bogie (step S602: No), the controller controller 170 does not assign a motor controller. In step S602, the controller controller 170 may determine whether or not the vehicle is a new cart based on the presence / absence of a motor controller assigned to the cart detected by the optical encoder, for example.

なお、図5(a)において、台車111は黒塗りで示される構成要素によって制御されている。即ち、光学式エンコーダ161が台車111の位置情報を検出し、位置情報セレクタ165がモータコントローラ130の制御偏差算出器132へ台車111の位置情報を送信する。同様に、図5(a)において黒枠線で示す光学式エンコーダ163が台車112の位置を検出し、位置情報セレクタ165がモータコントローラ140の制御偏差算出器142へ台車112の位置を送信する。一方、図5(a)において点線で示すモータコントローラ150は台車の制御を行わず、電流制御器122、124、コイルユニット102、104、及び光学式エンコーダ162、164は、台車111、112の制御に寄与しない。   In FIG. 5A, the carriage 111 is controlled by components shown in black. That is, the optical encoder 161 detects the position information of the carriage 111, and the position information selector 165 transmits the position information of the carriage 111 to the control deviation calculator 132 of the motor controller 130. Similarly, the optical encoder 163 indicated by the black frame line in FIG. 5A detects the position of the carriage 112, and the position information selector 165 transmits the position of the carriage 112 to the control deviation calculator 142 of the motor controller 140. On the other hand, the motor controller 150 indicated by a dotted line in FIG. 5A does not control the carriage, and the current controllers 122 and 124, the coil units 102 and 104, and the optical encoders 162 and 164 control the carriages 111 and 112. Does not contribute.

モータコントローラ130は、台車111の目標位置と、光学式エンコーダ161が検出した現在位置との差を算出し、制御偏差情報を演算する(ステップS604)。詳しくは、位置指令器131が出力する台車111の目標位置と、光学式エンコーダ161が検出した台車111の現在位置との差である偏差を制御偏差算出器132が算出する。   The motor controller 130 calculates the difference between the target position of the carriage 111 and the current position detected by the optical encoder 161, and calculates control deviation information (step S604). Specifically, the control deviation calculator 132 calculates a deviation that is a difference between the target position of the carriage 111 output from the position commander 131 and the current position of the carriage 111 detected by the optical encoder 161.

制御偏差算出器132が算出した制御偏差情報に基づいて、位置制御器133は電流制御器を制御するための電流の大きさや向きを含む電流制御情報を演算する(ステップS605)。ステップS605では、位置制御器133は、電流制御器121〜124のうち、台車111の位置に応じてコイルユニットを駆動するために必要な1つまたは複数の電流制御器を選択するための電流制御情報交換信号を生成する。この電流制御情報交換信号は、例えば台車111の位置、目標位置、及び算出された制御偏差情報等のいずれかに基づいて生成されてもよい。図5(a)の場合、モータコントローラ130に割り当てられている台車111は、コイルユニット101の制御領域401内に位置している。従って位置制御器133は、電流情報セレクタ125がコイルユニット101に電流を供給する電流制御器121を選択できるような電流制御情報交換信号を生成する。   Based on the control deviation information calculated by the control deviation calculator 132, the position controller 133 calculates current control information including the magnitude and direction of the current for controlling the current controller (step S605). In step S605, the position controller 133 selects a current controller for selecting one or more current controllers necessary for driving the coil unit according to the position of the carriage 111 among the current controllers 121 to 124. An information exchange signal is generated. This current control information exchange signal may be generated based on any of the position of the carriage 111, the target position, the calculated control deviation information, and the like. In the case of FIG. 5A, the carriage 111 assigned to the motor controller 130 is located in the control area 401 of the coil unit 101. Accordingly, the position controller 133 generates a current control information exchange signal that allows the current information selector 125 to select the current controller 121 that supplies current to the coil unit 101.

モータコントローラ130は、ステップS605で演算した電流制御情報及び生成した電流制御情報交換信号を電流情報セレクタ125へ送信する(ステップS606)。電流情報セレクタ125は、モータコントローラ130から受信した電流制御情報交換信号に基づいて電流制御情報を送信する電流制御器121を選択し、電流制御器121へ電流制御情報を送信する(ステップS607)。   The motor controller 130 transmits the current control information calculated in step S605 and the generated current control information exchange signal to the current information selector 125 (step S606). The current information selector 125 selects the current controller 121 that transmits the current control information based on the current control information exchange signal received from the motor controller 130, and transmits the current control information to the current controller 121 (step S607).

電流制御器121は、モータコントローラ130から受信した電流制御情報に従ってコイルユニット101へ駆動電流を供給する(ステップS608)。供給された駆動電流に応じた推力が台車111に発生し、台車111は発生した推力によって移動する。すなわち、電流が供給されたコイルユニット101では、台車111のマグネット114〜116の磁力と反発する磁力が各相のコイル105u、105v、105wから発生し、発生した推力によって台車111は移動する。   The current controller 121 supplies a drive current to the coil unit 101 according to the current control information received from the motor controller 130 (step S608). Thrust according to the supplied drive current is generated in the carriage 111, and the carriage 111 moves by the generated thrust. That is, in the coil unit 101 supplied with current, a magnetic force repelling the magnetic force of the magnets 114 to 116 of the carriage 111 is generated from the coils 105u, 105v, and 105w of each phase, and the carriage 111 moves by the generated thrust.

次に、図5(b)の制御について説明する。図5(b)では、台車111がコイルユニット101、102の境界付近、台車112がコイルユニット103、104の境界付近にそれぞれ位置している。図5(b)では、位置P2が台車111の停止位置、位置P3が台車112の停止位置を示している。台車111は、台車111のマグネット115の中心が位置P2となるように停止する。図5(b)では、図5(a)で説明した図6のステップS601〜S603と処理が共通しているので説明を省略する。また、図5(b)では、モータコントローラ130が行う台車111の制御及びモータコントローラ140が行う台車112の制御は共通している。よって、モータコントローラ130が行う台車111の制御について以下に説明する。   Next, the control of FIG. 5B will be described. In FIG. 5B, the carriage 111 is located near the boundary between the coil units 101 and 102, and the carriage 112 is located near the boundary between the coil units 103 and 104. In FIG. 5B, the position P2 indicates the stop position of the carriage 111, and the position P3 indicates the stop position of the carriage 112. The carriage 111 stops so that the center of the magnet 115 of the carriage 111 is at the position P2. In FIG. 5B, the process is the same as steps S601 to S603 in FIG. 6 described in FIG. In FIG. 5B, the control of the carriage 111 performed by the motor controller 130 and the control of the carriage 112 performed by the motor controller 140 are common. Therefore, the control of the carriage 111 performed by the motor controller 130 will be described below.

モータコントローラ130は、台車111の目標位置と、光学式エンコーダ161が検出した台車111の現在位置との差である制御偏差情報を演算する(ステップS604)。モータコントローラ130は、制御偏差算出器132に入力された台車111の位置から、台車111の位置とコイルユニット101との位置関係が、予めモータコントローラへ設定した停止位置である位置P2となったことを検知することができる。   The motor controller 130 calculates control deviation information that is the difference between the target position of the carriage 111 and the current position of the carriage 111 detected by the optical encoder 161 (step S604). In the motor controller 130, the positional relationship between the position of the carriage 111 and the coil unit 101 from the position of the carriage 111 input to the control deviation calculator 132 has become a position P2 that is a stop position set in advance in the motor controller. Can be detected.

制御偏差算出器132が算出した制御偏差情報に基づいて、位置制御器133は電流制御情報を演算し、電流制御情報交換信号を生成する(ステップS605)。ステップS605で生成される電流制御情報交換信号は、台車111を位置P2で停止させるために必要な電流制御器121、122を電流情報セレクタ125が選択できるような信号である。ステップS605で求められる電流制御情報は、選択される電流制御器の数に関わらず、1つの電流制御情報である。モータコントローラ130は、求めた電流制御情報及び生成した電流制御情報交換信号を電流情報セレクタ125へ送信する(ステップS606)。   Based on the control deviation information calculated by the control deviation calculator 132, the position controller 133 calculates current control information and generates a current control information exchange signal (step S605). The current control information exchange signal generated in step S605 is a signal that allows the current information selector 125 to select the current controllers 121 and 122 necessary for stopping the carriage 111 at the position P2. The current control information obtained in step S605 is one current control information regardless of the number of selected current controllers. The motor controller 130 transmits the obtained current control information and the generated current control information exchange signal to the current information selector 125 (step S606).

電流情報セレクタ125は、モータコントローラ130から受信した電流制御情報交換信号に基づいて、電流制御器121から電流制御器121、122の2つを選択して切り替え、電流制御情報を送信する(ステップS607)。電流制御器121、122は、受信した電流制御情報に基づいて、コイルユニット101、102に駆動電流を供給する(ステップS608)。電流が供給されたコイルユニット101、102では、マグネット114〜116の磁力を吸引する磁力が各相のコイル105u、105v、105wから発生する。   The current information selector 125 selects and switches between the current controllers 121 and 122 from the current controller 121 based on the current control information exchange signal received from the motor controller 130, and transmits the current control information (step S607). ). The current controllers 121 and 122 supply drive current to the coil units 101 and 102 based on the received current control information (step S608). In the coil units 101 and 102 to which the current is supplied, a magnetic force that attracts the magnetic forces of the magnets 114 to 116 is generated from the coils 105u, 105v, and 105w of each phase.

図5(b)では、モータコントローラ130から送信される1つの電流制御情報によって電流制御器121、122の2つの電流制御器が駆動され、1台の台車111が停止位置P2で停止する。これにより、台車111を短時間で高精度に停止させることができ、例えば台車111が停止目標位置P2に達してから数十ミリ秒の間に目標停止位置P2から数μmの精度で台車111を停止させることができる。   In FIG. 5B, two current controllers 121 and 122 are driven by one current control information transmitted from the motor controller 130, and one carriage 111 stops at the stop position P2. As a result, the carriage 111 can be stopped with high accuracy in a short time. For example, the carriage 111 is moved from the target stop position P2 to an accuracy of several μm within several tens of milliseconds after the carriage 111 reaches the stop target position P2. Can be stopped.

図5(b)に示す台車111、112の停止後、運行コントローラ20が全てのモータコントローラへ台車の移動を一斉に開始することを指示するスタート信号を送信し、コントローラ制御器を介して各モータコントローラが当該スタート信号を受信する。これにより、図5(b)に示す台車111、112が次の停止目標位置への移動を開始する。   After the trolleys 111 and 112 shown in FIG. 5B are stopped, the operation controller 20 transmits a start signal instructing all the motor controllers to start the movement of the trolleys at the same time. The controller receives the start signal. Thereby, the carriages 111 and 112 shown in FIG. 5B start moving to the next stop target position.

次に、図5(c)について説明する。図5(c)は、図5(a)に対して新たな台車113が進入すること、また台車111がコイルユニット102、103を跨いで移動するところが相違しており、その他の制御については共通している。従って、共通する箇所の説明は省略する。   Next, FIG. 5C will be described. FIG. 5C is different from FIG. 5A in that a new carriage 113 enters, and that the carriage 111 moves across the coil units 102 and 103, and other controls are common. doing. Therefore, description of common parts is omitted.

図5(c)では、台車111は2つのコイルユニット102、103で駆動される制御領域402、403へ移動するが、モータコントローラ130は継続して台車111の制御を行う。同様にモータコントローラ140は継続して台車112の制御を行う。以下、コイルユニット102、103を跨いで移動する台車111の制御について説明する。   In FIG. 5C, the carriage 111 moves to the control areas 402 and 403 driven by the two coil units 102 and 103, but the motor controller 130 continues to control the carriage 111. Similarly, the motor controller 140 continues to control the carriage 112. Hereinafter, control of the carriage 111 that moves across the coil units 102 and 103 will be described.

台車111がコイルユニット102の制御領域402に入ったので、光学式エンコーダ162が台車111の位置を検出する(ステップS601)。コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ162が検出した台車111が新たに進入してきた台車か否かを判定する(ステップS602)。台車111は新たに進入してきた台車ではないので(ステップS602:No)、ステップS604へ進む。   Since the carriage 111 has entered the control area 402 of the coil unit 102, the optical encoder 162 detects the position of the carriage 111 (step S601). The controller controller 170 determines whether the carriage 111 detected by the optical encoder 162 is a newly entered carriage (step S602). Since the carriage 111 is not a newly entered carriage (Step S602: No), the process proceeds to Step S604.

モータコントローラ130は、台車111の目標位置と、光学式エンコーダ162が検出した台車111の位置との差である制御偏差情報を演算する(ステップS604)。モータコントローラ130は、制御偏差算出器132に入力された台車111の位置から、台車111の位置がコイルユニット102、103を跨ぐ位置になったことを検知することができる。   The motor controller 130 calculates control deviation information that is the difference between the target position of the carriage 111 and the position of the carriage 111 detected by the optical encoder 162 (step S604). The motor controller 130 can detect from the position of the carriage 111 input to the control deviation calculator 132 that the position of the carriage 111 has reached a position across the coil units 102 and 103.

台車111がコイルユニット102、103を跨いで移動可能となるように、位置制御器133は、電流制御情報を演算し、電流情報セレクタ125が電流制御器122、123を選択できるような電流制御情報交換信号を生成する(ステップS605)。上述したように、ステップS605で求められる電流制御情報は、選択される電流制御器の数に関わらず1つの電流制御情報である。モータコントローラ130は、演算した電流制御情報及び生成した電流制御情報交換信号を電流情報セレクタ125へ送信する(ステップS606)。   The position controller 133 calculates current control information so that the carriage 111 can move across the coil units 102 and 103, and current control information that allows the current information selector 125 to select the current controllers 122 and 123. An exchange signal is generated (step S605). As described above, the current control information obtained in step S605 is one current control information regardless of the number of selected current controllers. The motor controller 130 transmits the calculated current control information and the generated current control information exchange signal to the current information selector 125 (step S606).

電流情報セレクタ125は、モータコントローラ130から受信した電流制御情報交換信号に基づき電流制御器121、122から電流制御器122、123へ切り替え、電流制御器122、123に対して電流制御情報を送信する(ステップS607)。電流制御器122、123は、電流情報セレクタ125から受信した電流制御情報に基づいて、コイルユニット102、103に対してそれぞれ駆動電流を供給する(ステップS608)。駆動電流が供給されたコイルユニット102、103では、台車111のマグネット114〜116の磁力と反発する磁力が各相のコイル105u、105v、105wから発生し、台車111は発生した推力によって移動する。   The current information selector 125 switches from the current controllers 121 and 122 to the current controllers 122 and 123 based on the current control information exchange signal received from the motor controller 130, and transmits the current control information to the current controllers 122 and 123. (Step S607). The current controllers 122 and 123 supply drive currents to the coil units 102 and 103, respectively, based on the current control information received from the current information selector 125 (step S608). In the coil units 102 and 103 to which the drive current is supplied, a magnetic force repelling the magnetic force of the magnets 114 to 116 of the carriage 111 is generated from the coils 105u, 105v, and 105w of each phase, and the carriage 111 is moved by the generated thrust.

次に、隣接するリニアモータ制御装置10aから侵入する台車113の制御について説明する。コイル101で制御可能な制御領域401へ新たに進入してきた台車113は、光学式エンコーダ161によって位置検出される(ステップS601)。コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車113が新たな台車か否かを判定する(ステップS602)。コントローラ制御器170は、台車113がリニアモータモジュール10bに進入してきた新たな台車と判定し(ステップS602:Yes)、休止状態にあるモータコントローラ150を台車113に割り当てる(ステップS603)。詳しくは、図7に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the control of the carriage 113 entering from the adjacent linear motor control device 10a will be described. The position of the carriage 113 that has newly entered the control area 401 that can be controlled by the coil 101 is detected by the optical encoder 161 (step S601). The controller controller 170 determines whether or not the carriage 113 detected by the optical encoder 161 is a new carriage (step S602). The controller controller 170 determines that the carriage 113 is a new carriage that has entered the linear motor module 10b (step S602: Yes), and assigns the motor controller 150 in a suspended state to the carriage 113 (step S603). This will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

図7に示すフローチャートはコントローラ制御器170で行われる処理であり、コントローラ制御器170が光学式エンコーダ161によって当該新たな台車の位置情報を検出したと判定したことにより開始する。   The flowchart shown in FIG. 7 is a process performed by the controller controller 170, and starts when the controller controller 170 determines that the optical encoder 161 has detected the position information of the new carriage.

コントローラ制御器170は、モータコントローラ130が台車を制御中なのか、休止状態なのかを判定する(ステップS701)。モータコントローラ130が休止状態である場合(ステップS701:Yes)、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車113をモータコントローラ130へ割り当てる(ステップS702)。そして、コントローラ制御器170は割り当てた情報を割付信号として位置情報セレクタ165へ送信する。   The controller controller 170 determines whether the motor controller 130 is controlling the carriage or is in a resting state (step S701). When the motor controller 130 is in a rest state (step S701: Yes), the controller controller 170 assigns the carriage 113 detected by the optical encoder 161 to the motor controller 130 (step S702). Then, the controller controller 170 transmits the assigned information to the position information selector 165 as an assignment signal.

モータコントローラ130が台車を制御中である場合(ステップS701:No)、コントローラ制御器170は、モータコントローラ140が台車を制御中なのか、休止状態なのかを判定する(ステップS703)。モータコントローラ140が休止状態である場合(ステップS703:Yes)、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車113をモータコントローラ140に割り当てる(ステップS704)。そして、コントローラ制御器170は割り当てた情報を割付信号として位置情報セレクタ165へ送信する。   When the motor controller 130 is controlling the carriage (step S701: No), the controller controller 170 determines whether the motor controller 140 is controlling the carriage or is in a pause state (step S703). When the motor controller 140 is in a resting state (step S703: Yes), the controller controller 170 assigns the carriage 113 detected by the optical encoder 161 to the motor controller 140 (step S704). Then, the controller controller 170 transmits the assigned information to the position information selector 165 as an assignment signal.

モータコントローラ140が台車を制御中である場合(ステップS703:No)、コントローラ制御器170は、モータコントローラ150が台車を制御中なのか、休止状態なのかを判定する(ステップS705)。モータコントローラ150が休止状態である場合(ステップS705:Yes)、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車113をモータコントローラ150に割り当てる(ステップS706)。そして、コントローラ制御器170は割り当てた情報を割付け信号として位置情報セレクタ165へ送信する。   When the motor controller 140 is controlling the carriage (step S703: No), the controller controller 170 determines whether the motor controller 150 is controlling the carriage or is in a pause state (step S705). When the motor controller 150 is in a pause state (step S705: Yes), the controller controller 170 assigns the carriage 113 detected by the optical encoder 161 to the motor controller 150 (step S706). Then, the controller controller 170 transmits the assigned information to the position information selector 165 as an allocation signal.

一方、モータコントローラ150が台車を制御中である場合(ステップS705:No)、光学式エンコーダ161が検出した台車113を割り当てることのできるモータコントローラが存在しないことになる。従って、コントローラ制御器170はエラー情報を運行コントローラ20に送信する(ステップS707)。コントローラ制御器170からエラー情報を受信した運行コントローラ20は、例えば全てのリニアモータモジュール10a〜10Nの台車制御を停止するようにしてもよい。図5(c)では、モータコントローラ150が台車111の位置情報に割り当てられる。   On the other hand, when the motor controller 150 is controlling the carriage (step S705: No), there is no motor controller to which the carriage 113 detected by the optical encoder 161 can be assigned. Therefore, the controller controller 170 transmits error information to the operation controller 20 (step S707). The operation controller 20 that has received the error information from the controller controller 170 may stop the cart control of all the linear motor modules 10a to 10N, for example. In FIG. 5C, the motor controller 150 is assigned to the position information of the carriage 111.

モータコントローラ150は、光学式エンコーダ161によって検出された台車113の位置情報を、位置情報セレクタ165を介して取得する。位置指令器151は、図4(b)に示した目標位置に対応する位置指令情報を制御偏差算出器152へ出力する。制御偏差算出器152は、位置指令器151から入力された目標位置と、光学式エンコーダ161が検出した台車113の位置情報との差である制御偏差情報を演算する(ステップS604)。   The motor controller 150 acquires the position information of the carriage 113 detected by the optical encoder 161 via the position information selector 165. The position command device 151 outputs position command information corresponding to the target position shown in FIG. 4B to the control deviation calculator 152. The control deviation calculator 152 calculates control deviation information that is a difference between the target position input from the position command unit 151 and the position information of the carriage 113 detected by the optical encoder 161 (step S604).

位置制御器153は、制御偏差情報に基づいて電流の大きさや向きを含む電流制御情報を演算し、電流制御器を選択するための電流制御情報交換信号を生成する(ステップS605)。図5(c)では、台車113はコイルユニット101の制御領域401内に位置しているので、位置制御器153は、電流情報セレクタ125が電流制御器121を選択できるような電流制御情報交換信号を生成する。そして、モータコントローラ150は、電流制御情報及び電流制御情報交換信号を電流情報セレクタ125に送信する(ステップS606)。   The position controller 153 calculates current control information including the magnitude and direction of current based on the control deviation information, and generates a current control information exchange signal for selecting a current controller (step S605). In FIG. 5C, since the carriage 113 is located in the control area 401 of the coil unit 101, the position controller 153 is a current control information exchange signal that allows the current information selector 125 to select the current controller 121. Is generated. Then, the motor controller 150 transmits current control information and a current control information exchange signal to the current information selector 125 (step S606).

電流情報セレクタ125は、モータコントローラ150から受信した電流制御情報交換信号に基づいて電流制御器121を選択し、電流制御器121に電流制御情報を送信する(ステップS607)。電流制御器121は、電流情報セレクタ125を介して受信した電流制御情報に基づいて、コイルユニット101に駆動電流を供給する(ステップS608)。電流が供給されたコイルユニット101では、台車113のマグネット114〜116の磁力と反発する磁力が各相のコイル105u、105v、105wから生じ、発生する推力によって台車113は移動する。   The current information selector 125 selects the current controller 121 based on the current control information exchange signal received from the motor controller 150, and transmits the current control information to the current controller 121 (step S607). The current controller 121 supplies a drive current to the coil unit 101 based on the current control information received via the current information selector 125 (step S608). In the coil unit 101 to which current is supplied, a magnetic force repelling the magnetic force of the magnets 114 to 116 of the carriage 113 is generated from the coils 105u, 105v, and 105w of each phase, and the carriage 113 is moved by the generated thrust.

このように台車113は、図5(c)に2重線で示すモータコントローラ150、電流制御器121、コイルユニット101、電流情報セレクタ125、及び位置情報セレクタ165によって制御される。   In this way, the carriage 113 is controlled by the motor controller 150, the current controller 121, the coil unit 101, the current information selector 125, and the position information selector 165 indicated by double lines in FIG.

図5(c)に示す台車112は、リニアモータモジュール10bに隣接するリニアモータモジュール10cへ移動する。台車112を制御していたモータコントローラ140は、休止状態であることを示す制御状態情報をコントローラ制御器170へ送信する。   The carriage 112 shown in FIG. 5C moves to the linear motor module 10c adjacent to the linear motor module 10b. The motor controller 140 that has controlled the carriage 112 transmits control state information indicating that it is in a resting state to the controller controller 170.

図5(c)に示す制御状態の後、図5(d)に示す制御状態に移行する。図5(d)では、台車111、113は図5(a)〜図5(c)と同様に図6のフローチャートに基づいて制御される。図5(d)に示す位置P2、P3は、図5(b)と同様に台車111、113の停止位置である。図5(d)では、台車111はコイルユニット103、104によって駆動される制御領域403、404へ移動するが、モータコントローラ130は継続して台車111の制御を行う。同様にモータコントローラ150は継続して台車113の制御を行う。点線にて示すモータコントローラ140は、台車112の移動に伴い休止状態であり、光学式エンコーダ162、164は台車の制御へは寄与しない状態となる。   After the control state shown in FIG. 5C, the state shifts to the control state shown in FIG. In FIG. 5 (d), the carriages 111 and 113 are controlled based on the flowchart of FIG. 6 as in FIGS. 5 (a) to 5 (c). Positions P2 and P3 shown in FIG. 5D are stop positions of the carriages 111 and 113 as in FIG. 5B. In FIG. 5 (d), the carriage 111 moves to the control areas 403 and 404 driven by the coil units 103 and 104, but the motor controller 130 continues to control the carriage 111. Similarly, the motor controller 150 continues to control the carriage 113. The motor controller 140 indicated by a dotted line is in a rest state as the carriage 112 moves, and the optical encoders 162 and 164 do not contribute to the control of the carriage.

モータコントローラ130、150が行う制御は、台車の位置を検出する光学式エンコーダや電流を供給する電流制御器、コイルユニットが異なるだけで、図5(b)で説明した処理と共通している。従って、図5(d)の制御の説明は省略する。図5(d)では、図5(b)と同様の制御を行うことによって、台車111は停止目標位置P3に達してから短時間で停止することができる。同様に、台車113は停止目標位置P1に達してから短時間で停止することができる。   The control performed by the motor controllers 130 and 150 is the same as the processing described in FIG. 5B except for the optical encoder that detects the position of the carriage, the current controller that supplies current, and the coil unit. Therefore, the description of the control in FIG. In FIG. 5 (d), by performing the same control as in FIG. 5 (b), the carriage 111 can be stopped in a short time after reaching the stop target position P3. Similarly, the carriage 113 can be stopped in a short time after reaching the stop target position P1.

この後、運行コントローラ20より送信されるスタート信号をリニアモータ制御システム1に存在する全てのモータコントローラが受信することにより、図5(d)に示す台車111、113が、停止した位置から次の目標位置へと移動を開始する。新たな台車(図示せず)がリニアモータモジュール10bの制御範囲内に進入してきた場合、休止状態のモータコントローラ140が割り当てられ、モータコントローラ140が当該新たな台車の制御を行う。図5(d)以降の台車の制御は、上述した制御に従って繰り返し行われる。   Thereafter, when all the motor controllers existing in the linear motor control system 1 receive the start signal transmitted from the operation controller 20, the carriages 111 and 113 shown in FIG. Start moving to the target position. When a new cart (not shown) enters the control range of the linear motor module 10b, the motor controller 140 in a dormant state is assigned, and the motor controller 140 controls the new cart. The control of the carriage after FIG. 5D is repeatedly performed according to the control described above.

このように本実施例では、電流情報セレクタ125は、電流制御情報を入力する電流制御器を切り替えるので、複数の電流制御情報に対して各電流制御情報の入力先となる電流制御器を1つまたは複数選択してそれぞれ切り替えることができる。電流情報セレクタ125によって複数の電流制御器が選択された場合、各電流制御器は1つの電流制御情報に基づいて対応するコイルユニットに駆動電流を供給する。これにより、台車の位置に応じて1つまたは複数のコイルユニットを駆動でき、台車がコイルユニットの境界付近に位置している場合でも略等しい駆動電流をそれぞれのコイルユニットに供給することができる。従って、複数のコイルユニットから発生する磁力は略等しく、各コイルユニットから台車に作用する反発力または吸引力も略等しくなり、台車の作動が安定するので、高速で移動する複数の台車を高い精度で制御することができる。   As described above, in this embodiment, the current information selector 125 switches the current controller to which the current control information is input. Therefore, one current controller serving as the input destination of each current control information is provided for a plurality of current control information. Alternatively, multiple selections can be made and switched. When a plurality of current controllers are selected by the current information selector 125, each current controller supplies a drive current to the corresponding coil unit based on one current control information. Thereby, one or a plurality of coil units can be driven according to the position of the carriage, and even when the carriage is located near the boundary of the coil units, a substantially equal drive current can be supplied to each coil unit. Accordingly, the magnetic forces generated from the plurality of coil units are substantially equal, and the repulsive force or the attractive force acting on the carriage from each coil unit is also substantially equal, so that the operation of the carriage is stabilized. Can be controlled.

また、コイルユニットの境界付近でも台車を高い精度で停止させることができるので、リニアモータモジュールにおける台車の停止位置の制約を低減することが可能である。そして、1つのリニアモータモジュールに進入した台車が排出されるまで同一のモータコントローラが台車を制御するので、モータコントローラの切り替えを行う必要がなく、台車をより高速に制御することができる。従って、リニアモータモジュール内に存在する全ての台車の移動や停止を制御できる。本実施例においては、数十kHz、例えば10kHzで全ての台車を移動・停止させる一連の制御を繰り返すことが可能である。   Further, since the carriage can be stopped with high accuracy even near the boundary of the coil unit, it is possible to reduce the restriction on the stop position of the carriage in the linear motor module. And since the same motor controller controls a trolley | bogie until the trolley | bogie which approached one linear motor module is discharged | emitted, it is not necessary to switch a motor controller, and a trolley | bogie can be controlled at high speed. Therefore, it is possible to control the movement and stop of all the carriages existing in the linear motor module. In this embodiment, it is possible to repeat a series of controls for moving and stopping all the carriages at several tens of kHz, for example, 10 kHz.

[第2実施例]
以下、本発明の第2実施例に係るリニアモータ制御システムについて説明する。第2実施例では、リニアモータモジュールにおいて、モータコントローラとしての括りを廃し、電流情報セレクタの代わりに制御偏差情報セレクタを設けた点が第1実施例と異なり、その他の構成については共通している。よって、共通箇所には同じ符号を付し、説明は省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a linear motor control system according to a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the linear motor module is abandoned as a motor controller and is provided with a control deviation information selector instead of a current information selector. . Therefore, common parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8は本発明の第2実施例に係るリニアモータモジュール100aの概略構成図である。図8に示すように、制御偏差算出器181〜183は切り替え手段としての制御偏差情報セレクタ184に接続し、制御偏差情報セレクタ184は位置制御器191〜194に接続している。位置制御器191〜194は電流制御器121〜124にそれぞれ接続している。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a linear motor module 100a according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the control deviation calculators 181 to 183 are connected to a control deviation information selector 184 as switching means, and the control deviation information selector 184 is connected to position controllers 191 to 194. The position controllers 191 to 194 are connected to the current controllers 121 to 124, respectively.

制御偏差算出器181〜183は、位置指令器131、141、151から入力された台車の目標位置及び光学式エンコーダ161〜164から送信された台車の現在位置との差である制御偏差情報を演算する。制御偏差算出器181〜183は、制御対象の台車を制御するために必要なコイルユニットを駆動する位置制御器191〜194のうち1つまたは複数を選択するための制御偏差情報交換信号を生成し、制御偏差情報セレクタ184へ送信する。   The control deviation calculators 181 to 183 calculate control deviation information which is a difference between the target position of the carriage input from the position commanders 131, 141 and 151 and the current position of the carriage transmitted from the optical encoders 161 to 164. To do. The control deviation calculators 181 to 183 generate control deviation information exchange signals for selecting one or more of the position controllers 191 to 194 that drive the coil units necessary for controlling the cart to be controlled. And transmitted to the control deviation information selector 184.

制御偏差情報セレクタ184は、制御偏差算出器181〜183から入力された制御偏差情報交換信号に基づいて、制御偏差算出器181〜183が出力する制御偏差情報の入力先として位置制御器191〜194のうち1つまたは複数を選択して切り替える。制御偏差情報セレクタ184は、制御偏差算出器181〜183のいずれかと組み合わせた位置制御器に対して制御偏差情報を送信する。制御偏差情報セレクタ184から制御偏差情報を受信した位置制御器は、制御偏差情報に基づいて台車の制御に必要な電流制御情報を演算し、対応する電流制御器へ送信する。なお、運行コントローラ20が送信した駆動プロファイルは、位置指令器131、141、151がアクセス可能なメモリ(図示せず)に記憶されるようにしてもよい。   Based on the control deviation information exchange signals input from the control deviation calculators 181 to 183, the control deviation information selector 184 serves as an input destination of the control deviation information output from the control deviation calculators 181 to 183, and the position controllers 191 to 194. One or more of them are selected and switched. The control deviation information selector 184 transmits control deviation information to the position controller combined with any of the control deviation calculators 181 to 183. The position controller that has received the control deviation information from the control deviation information selector 184 calculates current control information necessary for controlling the carriage based on the control deviation information, and transmits it to the corresponding current controller. The drive profile transmitted by the operation controller 20 may be stored in a memory (not shown) accessible by the position commanders 131, 141, 151.

図9は本実施例のリニアモータモジュール100aにおける、位置制御部と電流制御部の詳細図である。図9を参照しながら本実施例における台車制御について詳しく説明する。なお、図9における記号dは、対応する記号dと結線していることを示している。台車111は位置指令器131から送信される位置制御指令に基づいて作動する。図9において、位置指令器141は台車制御を行っていない休止状態である。   FIG. 9 is a detailed view of the position control unit and the current control unit in the linear motor module 100a of the present embodiment. The cart control in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. Note that the symbol d in FIG. 9 indicates that the corresponding symbol d is connected. The carriage 111 operates based on a position control command transmitted from the position commander 131. In FIG. 9, the position command device 141 is in a resting state in which the cart control is not performed.

台車111は光学式エンコーダ161、162によって位置検出され、光学式エンコーダ161、162は検出した位置情報を位置情報セレクタ165に送信する。位置情報セレクタ165は、光学式エンコーダ161が検出した台車111の現在位置を制御偏差算出器181へ送信する。   The position of the carriage 111 is detected by the optical encoders 161 and 162, and the optical encoders 161 and 162 transmit the detected position information to the position information selector 165. The position information selector 165 transmits the current position of the carriage 111 detected by the optical encoder 161 to the control deviation calculator 181.

制御偏差算出器181は、位置指令器131が出力する位置制御指令、すなわち台車111の目標位置と、受信した位置との差を計算して制御偏差情報e(t)を演算する。制御偏差算出器181は、制御偏差情報セレクタ184から位置制御器191、192へ制御偏差情報e(t)を出力するように制御偏差情報交換信号を生成し、制御偏差情報及び制御偏差情報交換信号を制御偏差情報セレクタ184へ送信する。   The control deviation calculator 181 calculates the control deviation information e (t) by calculating the position control command output from the position commander 131, that is, the difference between the target position of the carriage 111 and the received position. The control deviation calculator 181 generates a control deviation information exchange signal so as to output the control deviation information e (t) from the control deviation information selector 184 to the position controllers 191 and 192, and the control deviation information and the control deviation information exchange signal. Is transmitted to the control deviation information selector 184.

位置制御器191、192はPID制御を行う。比例ゲイン512、522は、積分計算器514、524、及び微分計算器515、525にそれぞれ入力される。積分計算器514、524は、以下の式(1)の計算を行う。

Figure 2018102129
式(1)において、Tは積分時間、tは時間、τは積分を行う時間区間をそれぞれ表している。 The position controllers 191 and 192 perform PID control. The proportional gains 512 and 522 are input to integration calculators 514 and 524 and differentiation calculators 515 and 525, respectively. The integral calculators 514 and 524 perform the calculation of the following formula (1).
Figure 2018102129
In Expression (1), T I represents an integration time, t represents a time, and τ represents a time interval in which the integration is performed.

微分計算器515、525は、以下の式(2)の計算を行う。

Figure 2018102129
式(2)において、Tは微分時間を表している。式(1)、(2)で求められた結果及び比例ゲイン512、522から求めた和が符号電流制御情報m(t)、m(t)になる。ここで電流制御情報をm(t)とすると、以下の式(3)で求められる。
Figure 2018102129
式(3)において、Kは比例ゲインを表している。式(3)を用いて電流制御情報m(t)、m(t)が計算され、電流制御情報m(t)、m(t)は電流制御器121、122にそれぞれ入力される。 The differential calculators 515 and 525 calculate the following equation (2).
Figure 2018102129
In the formula (2), T D represents the derivative time. The sum obtained from the results obtained from the equations (1) and (2) and the proportional gains 512 and 522 becomes the code current control information m 1 (t) and m 2 (t). Here, when the current control information is m (t), the following equation (3) is obtained.
Figure 2018102129
In Expression (3), K P represents a proportional gain. Equation (3) current control information m 1 (t) using a calculated m 2 (t) is, the current control information m 1 (t), m 2 (t) are input to the current controller 121 and 122 The

電流制御器121、122は、それぞれ電流偏差算出器513、523、電流情報比例器517、527、電流情報積分器518、528を備えている。電流情報比例器517、527は、任意に設定可能なパラメータによってゲイン調整を行う。電流フィードバック情報FB、FBは、U相、V相、W相の各相の駆動電流に基づいた情報であり、電流偏差算出器513、523へそれぞれ入力される。 The current controllers 121 and 122 include current deviation calculators 513 and 523, current information proportional units 517 and 527, and current information integrators 518 and 528, respectively. The current information proportional devices 517 and 527 perform gain adjustment using parameters that can be arbitrarily set. The current feedback information FB 1 and FB 2 is information based on the drive currents of the U phase, V phase, and W phase, and is input to the current deviation calculators 513 and 523, respectively.

電流制御器の制御方法について、電流制御器121を用いて説明する。なお、電流制御器122は電流制御器121と同様の構成なので、説明は省略する。   A method for controlling the current controller will be described using the current controller 121. Since the current controller 122 has the same configuration as the current controller 121, the description thereof is omitted.

電流偏差算出器513は、電流制御情報m(t)と電流フィードバック情報FBとの差を算出する。電流制御情報m(t)と電流フィードバック情報FBとの差に基づいて、電流情報比例器517が比例計算を行い、電流情報積分器518が積分計算を行う。電流情報比例器517が算出した比例計算結果と電流情報積分器518が算出した積分計算結果の和、つまり電流制御情報に基づいて、電流制御器121はコイルユニット101が備える各相のコイル105u、105v、105wへ駆動電流を供給する。これにより、各相のコイル105u、105v、105wに磁力が生じる。台車111は、マグネット114〜116の磁力と各相のコイル105u、105v、105wに生じた磁力とによって、磁力関係のバランスが取れる位置、すなわち安定した磁場へと移動する。 The current deviation calculator 513 calculates the difference between the current control information m 1 (t) and the current feedback information FB 1 . Based on the difference between the current control information m 1 (t) and the current feedback information FB 1 , the current information proportional unit 517 performs proportional calculation, and the current information integrator 518 performs integral calculation. Based on the sum of the proportional calculation result calculated by the current information proportional calculator 517 and the integral calculation result calculated by the current information integrator 518, that is, based on the current control information, the current controller 121 includes the coils 105u of each phase included in the coil unit 101, A drive current is supplied to 105v and 105w. As a result, a magnetic force is generated in the coils 105u, 105v, and 105w of each phase. The carriage 111 moves to a position where the magnetic force relationship can be balanced, that is, a stable magnetic field, by the magnetic force of the magnets 114 to 116 and the magnetic force generated in the coils 105u, 105v, and 105w of each phase.

本実施例に係るリニアモータモジュールの制御について説明する。図10(a)は、台車111、112の移動を示す制御状態、図10(b)は台車111、112の停止を示す制御状態、図10(c)は新たな台車113が進入してきたときの制御状態、図10(d)は台車111、113の停止を示す制御状態である。図11は、本実施例に係る台車の制御を示すフローチャートである。図12は、図11の台車割り当て処理を示すフローチャートである。図10〜図12に基づいて、以下に説明する。なお、図10(a)〜(d)は、複数の台車を制御して移動させる場合の台車とコイルユニットとの位置関係と、台車の制御を行う各制御器の制御状態を時系列で表している。また、図10(a)〜(d)では、リニアモータモジュール100bにおける制御状態を示しており、リニアモータモジュール100bはリニアモータモジュール100a、100cの間に隣接して位置しているものとする。また、図11に示すフローチャートにおいて、ステップS1101の処理は、第1実施例で説明した図6のステップS601と共通している。よって共通箇所の説明は省略する。   Control of the linear motor module according to the present embodiment will be described. 10A is a control state indicating movement of the carriages 111 and 112, FIG. 10B is a control state indicating stoppage of the carriages 111 and 112, and FIG. 10C is a state where a new carriage 113 enters. FIG. 10D shows a control state in which the carriages 111 and 113 are stopped. FIG. 11 is a flowchart showing control of the cart according to the present embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing the cart assignment process of FIG. This will be described below with reference to FIGS. 10A to 10D show the positional relationship between the cart and the coil unit when a plurality of carts are controlled and moved, and the control state of each controller that controls the cart in time series. ing. 10A to 10D show the control state in the linear motor module 100b, and the linear motor module 100b is located adjacent to the linear motor modules 100a and 100c. In the flowchart shown in FIG. 11, the process of step S1101 is common to step S601 of FIG. 6 described in the first embodiment. Therefore, description of common parts is omitted.

図10(a)に示すように、台車111がコイルユニット101のみによって制御可能な領域に位置する場合、台車111の制御は、位置指令器131、位置偏差算出器181、位置制御器191、及び電流制御器121によって行われる。図10(a)では、既に台車111、112への制御偏差算出器及び位置指令器の割り当ては行われているものとし、図11のステップS1101〜S1103の説明は省略する。また、台車111、112に対する制御は同じなので、台車111についてのみ説明する。   As shown in FIG. 10 (a), when the carriage 111 is located in an area that can be controlled only by the coil unit 101, the carriage 111 is controlled by a position commander 131, a position deviation calculator 181, a position controller 191, and This is performed by the current controller 121. In FIG. 10A, it is assumed that the control deviation calculator and the position command device are already assigned to the carriages 111 and 112, and the description of steps S1101 to S1103 in FIG. 11 is omitted. Moreover, since the control with respect to the trolley | bogie 111,112 is the same, only the trolley | bogie 111 is demonstrated.

制御偏差算出器181は、位置指令器131から入力された台車111の目標位置と台車111の現在位置との差である制御偏差情報e(t)を算出する(ステップS1104)。ステップS1104では、制御偏差情報セレクタ184が台車111を制御するために必要なコイルユニットを制御する位置制御器を選択するための制御偏差情報交換信号も生成する。   The control deviation calculator 181 calculates control deviation information e (t) that is the difference between the target position of the carriage 111 and the current position of the carriage 111 input from the position commander 131 (step S1104). In step S1104, the control deviation information selector 184 also generates a control deviation information exchange signal for selecting a position controller that controls the coil unit necessary for controlling the carriage 111.

制御偏差算出器181は、求めた制御偏差情報e(t)及び生成した制御偏差情報交換信号を制御偏差情報セレクタ184へ送信する(ステップS1105)。制御偏差情報セレクタ184は、制御偏差情報交換信号に基づいて、ステップS1104で求めた制御偏差情報を送信する位置制御器を選択し、選択した位置制御器に制御偏差情報を送信する(ステップS1106)。図10(a)では、制御偏差情報セレクタ184は、制御偏差情報交換信号に基づいて、位置制御器191を選択し、ステップS1104で求めた制御偏差情報を位置制御器191に送信する。   The control deviation calculator 181 transmits the obtained control deviation information e (t) and the generated control deviation information exchange signal to the control deviation information selector 184 (step S1105). Based on the control deviation information exchange signal, the control deviation information selector 184 selects a position controller that transmits the control deviation information obtained in step S1104, and transmits the control deviation information to the selected position controller (step S1106). . In FIG. 10A, the control deviation information selector 184 selects the position controller 191 based on the control deviation information exchange signal, and transmits the control deviation information obtained in step S1104 to the position controller 191.

位置制御器191は、受信した制御偏差情報に基づいて、電流制御器121を制御するための電流制御情報m(t)を演算し、演算した電流制御情報を電流制御器121に送信する(ステップS1107)。電流制御器121は、受信した電流制御情報に基づいてコイルユニット101に電流を供給する(ステップS1108)。 The position controller 191 calculates current control information m 1 (t) for controlling the current controller 121 based on the received control deviation information, and transmits the calculated current control information to the current controller 121 ( Step S1107). The current controller 121 supplies a current to the coil unit 101 based on the received current control information (step S1108).

次に図10(b)に示すように、台車111は、2つのコイルユニット101、102によって制御可能な位置へ移動する。図10(b)では、図10(a)に対して2つのコイルユニットによって台車111が制御される点が異なっている。従って、図11のステップS1101〜S1103については説明を省略する。   Next, as shown in FIG. 10B, the carriage 111 moves to a position that can be controlled by the two coil units 101 and 102. FIG. 10B is different from FIG. 10A in that the carriage 111 is controlled by two coil units. Therefore, description of steps S1101 to S1103 in FIG. 11 is omitted.

制御偏差算出器181は、位置指令器131から入力された台車111の目標位置と台車111の現在位置との差である制御偏差情報e(t)を算出し、制御偏差情報交換信号を生成する(ステップS1104)。ステップS1104で生成される制御偏差情報交換信号は、位置制御器191、192が選択されるような信号である。   The control deviation calculator 181 calculates control deviation information e (t) that is the difference between the target position of the carriage 111 and the current position of the carriage 111 input from the position commander 131, and generates a control deviation information exchange signal. (Step S1104). The control deviation information exchange signal generated in step S1104 is such a signal that the position controllers 191 and 192 are selected.

制御偏差算出器181は、求めた制御偏差情報及び生成した制御偏差情報交換信号を制御偏差情報セレクタ184へ送信する(ステップS1105)。制御偏差情報セレクタ184は、受信した制御偏差情報交換信号に基づいて、位置制御器191から2つの位置制御器191、192を選択して切り替え、受信した制御偏差情報e(t)を2つの位置制御器191、192に送信する(ステップS1106)。   The control deviation calculator 181 transmits the obtained control deviation information and the generated control deviation information exchange signal to the control deviation information selector 184 (step S1105). The control deviation information selector 184 selects and switches the two position controllers 191 and 192 from the position controller 191 based on the received control deviation information exchange signal, and switches the received control deviation information e (t) to two positions. The data is transmitted to the controllers 191 and 192 (step S1106).

位置制御器191、192は、受信した制御偏差情報e(t)に基づいてコイルユニット101、102に供給する電流としての電流制御情報m(t)、m(t)をそれぞれ演算する(ステップS1107)。位置制御器191は求めた電流制御情報m(t)を電流制御器121へ送信し、電流制御器121は電流制御情報m(t)に基づいてコイルユニット101へ駆動電流を供給する。また、位置制御器192は求めた電流制御情報m(t)を電流制御器122へ送信し、電流制御器122は電流制御情報m(t)に基づいてコイルユニット102へ駆動電流を供給する。(ステップS1108)。この制御における電流制御情報m(t)とm(t)との違いは、積分計算器514、524によって計算される値だけとなる。 The position controllers 191 and 192 calculate current control information m 1 (t) and m 2 (t) as currents to be supplied to the coil units 101 and 102 based on the received control deviation information e (t) ( Step S1107). The position controller 191 transmits the obtained current control information m 1 (t) to the current controller 121, and the current controller 121 supplies a drive current to the coil unit 101 based on the current control information m 1 (t). Further, the position controller 192 transmits the obtained current control information m 2 (t) to the current controller 122, and the current controller 122 supplies a drive current to the coil unit 102 based on the current control information m 2 (t). To do. (Step S1108). The difference between the current control information m 1 (t) and m 2 (t) in this control is only the value calculated by the integration calculators 514 and 524.

本実施例においては積分計算器514、524が積分を行う時間区間τを、位置制御器192が台車111の制御を開始してから停止位置に停止するまでに要する時間に対して短い時間となるようにする。これにより台車111が停止位置P2に停止する時刻には、2つの積分計算器514、524の計算値の差は十分小さくなり、2つの電流制御情報m(t)、m(t)の差も十分小さくなる。 In this embodiment, the time interval τ in which the integration calculators 514 and 524 perform integration is shorter than the time required for the position controller 192 to stop at the stop position after starting the control of the carriage 111. Like that. Thus, at the time when the carriage 111 stops at the stop position P2, the difference between the calculated values of the two integration calculators 514 and 524 becomes sufficiently small, and the two current control information m 1 (t) and m 2 (t) The difference is also sufficiently small.

この電流制御情報m(t)、m(t)に基づいて、電流制御器121、122が2つのコイルユニット101、102を略等しい駆動電流にて駆動する。これによって、短時間で高精度に2つのコイルユニット101、102の境界位置である位置P2へ台車111を停止できる。 Based on the current control information m 1 (t) and m 2 (t), the current controllers 121 and 122 drive the two coil units 101 and 102 with substantially equal drive currents. Accordingly, the carriage 111 can be stopped at a position P2 that is a boundary position between the two coil units 101 and 102 with high accuracy in a short time.

電流制御情報m(t)、m(t)は同じ値であることが望ましいが、1つの制御偏差情報e(t)に基づいて2つの位置制御器を制御する構成であれば、同じ値でなくとも台車を2つのコイルユニットの境界位置へ短時間で高精度に停止することができる。また、1つの制御偏差情報e(t)に基づいて2つの位置制御器を制御する構成であれば、それぞれの位置制御器のPID制御パラメータを微調整することが可能となり、例えばコイルユニット毎の取付精度に起因する個体差に対応した制御が可能となる。 It is desirable that the current control information m 1 (t) and m 2 (t) have the same value, but the same is applicable if the two position controllers are controlled based on one control deviation information e (t). Even if the value is not a value, the carriage can be stopped with high accuracy in a short time at the boundary position between the two coil units. In addition, if the configuration is such that two position controllers are controlled based on one control deviation information e (t), the PID control parameters of each position controller can be finely adjusted. Control corresponding to individual differences due to mounting accuracy is possible.

図10(c)では、図10(a)、(b)に対して、新たな台車113がコイルユニット101の制御範囲に進入してくる点、及び台車112がリニアモータモジュール100bから排出される点が異なっている。従って、共通箇所の説明は省略する。まず、台車113の進入について以下に説明する。   In FIG. 10C, a new carriage 113 enters the control range of the coil unit 101 and the carriage 112 is discharged from the linear motor module 100b, compared to FIGS. 10A and 10B. The point is different. Therefore, description of common parts is omitted. First, the approach of the carriage 113 will be described below.

光学式エンコーダ161は、台車113の位置を検出する(ステップS1101)。光学式エンコーダ161が検出した台車113の位置情報は、位置情報セレクタ165を介してコントローラ制御器170に入力される。次に、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車113が新たな台車か否かを判定する(ステップS1102)。コントローラ制御器170は、台車113がリニアモータモジュール100bに進入してきた新たな台車であると判定し(ステップS1102:Yes)、台車113の割り当て処理を行う(ステップS1103)。   The optical encoder 161 detects the position of the carriage 113 (step S1101). The position information of the carriage 113 detected by the optical encoder 161 is input to the controller controller 170 via the position information selector 165. Next, the controller controller 170 determines whether or not the carriage 113 detected by the optical encoder 161 is a new carriage (step S1102). The controller controller 170 determines that the carriage 113 is a new carriage that has entered the linear motor module 100b (step S1102: Yes), and performs assignment processing of the carriage 113 (step S1103).

図12に示すように、コントローラ制御器170は、制御偏差算出器181が台車を制御中なのか、休止状態なのかを判定する(ステップS1201)。制御偏差算出器181が休止状態である場合(ステップS1201:Yes)、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車を制御偏差算出器181へ割り当てる(ステップS1202)。そして、コントローラ制御器170は、割り当てた情報を割付信号として制御偏差算出器181へ送信する。   As shown in FIG. 12, the controller controller 170 determines whether the control deviation calculator 181 is controlling the carriage or is in a resting state (step S1201). When the control deviation calculator 181 is in a rest state (step S1201: Yes), the controller controller 170 assigns the carriage detected by the optical encoder 161 to the control deviation calculator 181 (step S1202). Then, the controller controller 170 transmits the assigned information to the control deviation calculator 181 as an allocation signal.

制御偏差算出器181が台車を制御中である場合(ステップS1201:No)、コントローラ制御器170は、制御偏差算出器182が台車を制御中なのか、休止状態なのかを判定する(ステップS1203)。制御偏差算出器182が休止状態である場合(ステップS1203:Yes)、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車を制御偏差算出器182に割り当てる(ステップS1204)。そして、コントローラ制御器170は割り当てた情報を割付信号として制御偏差算出器182へ送信する。   When the control deviation calculator 181 is controlling the carriage (step S1201: No), the controller controller 170 determines whether the control deviation calculator 182 is controlling the carriage or is in a rest state (step S1203). . When the control deviation calculator 182 is in a pause state (step S1203: Yes), the controller controller 170 assigns the carriage detected by the optical encoder 161 to the control deviation calculator 182 (step S1204). Then, the controller controller 170 transmits the assigned information to the control deviation calculator 182 as an allocation signal.

制御偏差算出器182が台車を制御中である場合(ステップS1203:No)、コントローラ制御器170は、制御偏差算出器183が台車を制御中なのか、休止状態なのかを判定する(ステップS1205)。制御偏差算出器183が休止状態である場合(ステップS1205:Yes)、コントローラ制御器170は、光学式エンコーダ161が検出した台車を制御偏差算出器183に割り当てる(ステップS1206)。そして、コントローラ制御器170は割り当てた情報を割付け信号として制御偏差算出器183へ送信する。   When the control deviation calculator 182 is controlling the carriage (step S1203: No), the controller controller 170 determines whether the control deviation calculator 183 is controlling the carriage or is in a rest state (step S1205). . When the control deviation calculator 183 is in a pause state (step S1205: Yes), the controller controller 170 assigns the carriage detected by the optical encoder 161 to the control deviation calculator 183 (step S1206). Then, the controller controller 170 transmits the assigned information to the control deviation calculator 183 as an allocation signal.

一方、制御偏差算出器183が台車を制御中である場合(ステップS1205:No)、光学式エンコーダ161が検出した台車を割り当てることのできる制御偏差算出器が存在しないことになる。従って、コントローラ制御器170はエラー情報を運行コントローラ20に送信する(ステップS1207)。図10(c)では、制御偏差算出器183が休止状態であったので、コントローラ制御器170は制御偏差算出器183を台車113の制御に割り当てる。なお、新たに進入してきた台車113について、図11のステップS1104以降の処理は図10(a)、(b)で説明した処理と共通しているので、説明を省略する。   On the other hand, when the control deviation calculator 183 is controlling the carriage (step S1205: No), there is no control deviation calculator to which the carriage detected by the optical encoder 161 can be assigned. Therefore, the controller controller 170 transmits error information to the operation controller 20 (step S1207). In FIG. 10C, since the control deviation calculator 183 is in a pause state, the controller controller 170 assigns the control deviation calculator 183 to the control of the carriage 113. In addition, about the cart 113 which newly entered, since the process after step S1104 of FIG. 11 is common with the process demonstrated in FIG. 10 (a), (b), description is abbreviate | omitted.

図10(c)に示す台車112は、図11に示す一連の処理によって、リニアモータモジュール100bに隣接するリニアモータモジュール100cへ移動する。制御偏差算出器182は、制御対象の台車のない休止状態になったことを示す制御状態情報をコントローラ制御器170に送信する。   The carriage 112 shown in FIG. 10C moves to the linear motor module 100c adjacent to the linear motor module 100b by a series of processes shown in FIG. The control deviation calculator 182 transmits to the controller controller 170 control state information indicating that the vehicle is in a dormant state without a control target carriage.

図10(d)における台車111、113は、それぞれの位置に応じて図10(a)、(b)で説明したように制御される。図10(a)〜(d)に示すように、リニアモータモジュール100bへ進入してきた台車を、リニアモータモジュール100bの制御範囲外へ排出するまで1つの制御偏差算出器が送信する制御偏差情報e(t)によって制御し続ける。   The carriages 111 and 113 in FIG. 10D are controlled as described in FIGS. 10A and 10B according to the respective positions. As shown in FIGS. 10A to 10D, the control deviation information e transmitted by one control deviation calculator until the cart that has entered the linear motor module 100b is discharged out of the control range of the linear motor module 100b. Continue to control by (t).

このように、本実施例では、制御偏差情報セレクタ184は、制御偏差情報交換信号に基づいて1つの制御偏差情報を入力する1つまたは複数の位置制御器を選択して切り替える。これにより、制御偏差情報セレクタ184は、複数の制御偏差情報について、各制御偏差情報の入力先となる位置制御器を1つまたは複数選択してそれぞれ切り替えることができる。制御偏差情報セレクタ184によって複数の位置制御器が選択された場合、各位置制御器は1つの制御偏差情報e(t)に基づいて電流制御情報m(t)を演算してそれぞれの電流制御器へ送信する。そして各電流制御器は電流制御情報m(t)に基づいて対応するコイルユニットに駆動電流を供給するので、上記第1実施例と同様の効果を得ることができる。また、コントローラ制御器170が新たに進入してきた台車を複数の制御偏差算出器181〜183にそれぞれ割り当てるので、高密度に複数の台車を配置しても、各台車を高速で移動させ、且つ高精度に停止させることができる。なお、本実施例にて説明した位置制御器のPID制御と電流制御器の制御方法は一例であり、制御方法を限定するものではない。   Thus, in this embodiment, the control deviation information selector 184 selects and switches one or more position controllers that input one control deviation information based on the control deviation information exchange signal. Thereby, the control deviation information selector 184 can select and switch one or more position controllers as input destinations of the control deviation information for the plurality of control deviation information. When a plurality of position controllers are selected by the control deviation information selector 184, each position controller calculates current control information m (t) based on one control deviation information e (t), and each current controller Send to. Since each current controller supplies a drive current to the corresponding coil unit based on the current control information m (t), the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, since the controller controller 170 assigns newly entered carts to the plurality of control deviation calculators 181 to 183, even if a plurality of carts are arranged at high density, each cart is moved at a high speed and high It can be stopped with accuracy. Note that the PID control of the position controller and the control method of the current controller described in this embodiment are examples, and the control method is not limited.

[第3実施例]
本発明の第3実施例に係る物品の製造システム800について図14を用いて説明する。物品の製造システム800は、第1実施例に係るリニアモータ制御システム1と工程装置810、811と、工程コントローラ820とを有し、リニアモータ制御システム1は、工程装置810、811間のワーク801の搬送を行う。ここで、物品とは、例えばインクジェットプリンタやコピー機用のトナーカートリッジ、カメラ用の部品、半導体製品等である。工程コントローラ820は、工程装置810、811の工程情報の収集を行い、台車の搬送工程を生成する。なお、工程装置810、811の数はこれに限定されない。
[Third embodiment]
An article manufacturing system 800 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The article manufacturing system 800 includes a linear motor control system 1 according to the first embodiment, process devices 810 and 811, and a process controller 820, and the linear motor control system 1 includes a workpiece 801 between the process devices 810 and 811. Transport. Here, the articles are, for example, toner cartridges for inkjet printers and copiers, camera parts, semiconductor products, and the like. The process controller 820 collects process information of the process apparatuses 810 and 811 and generates a carriage transport process. Note that the number of the process apparatuses 810 and 811 is not limited to this.

製造システム800による物品の製造方法について説明する。運行コントローラ20は、同じタイミングで一斉に一群搬送指令をモータコントローラ130に送信し、モータコントローラ130は、該一群搬送指令を受信する。それに応じて、モータコントローラ130は、担当するリニアモータモジュールにある又は進入してきた台車に対して、運行コントローラ20から予め受信しておいた台車の目標位置の情報に基づいて制御偏差情報を演算する。そして、モータコントローラ130は、偏差情報に基づいて電流制御情報を演算し、電流制御情報交換信号を生成する。図示しない電流情報セレクタは、電流制御情報交換信号に基づいて1つまたは複数の電流制御器を切り替え、切り替えられた電流制御器は受信した電流制御情報に基づいてコイルユニットに駆動電流を供給する。これにより、搬送路830上の台車111が第1及び第2の工程装置810、811に向けて搬送される。台車111上にはワーク801が把持されて載置されており、台車111が搬送されてきた工程装置810、811は、ワーク801に対して所定の工程を行う。   A method for manufacturing an article by the manufacturing system 800 will be described. The operation controller 20 transmits a group transport command to the motor controller 130 at the same time, and the motor controller 130 receives the group transport command. In response, the motor controller 130 calculates control deviation information based on the target position information of the bogie received in advance from the operation controller 20 for the bogie that is in or has entered the linear motor module in charge. . Then, the motor controller 130 calculates current control information based on the deviation information, and generates a current control information exchange signal. A current information selector (not shown) switches one or a plurality of current controllers based on the current control information exchange signal, and the switched current controller supplies a drive current to the coil unit based on the received current control information. Thereby, the carriage 111 on the conveyance path 830 is conveyed toward the first and second process apparatuses 810 and 811. The workpiece 801 is gripped and placed on the carriage 111, and the process devices 810 and 811 to which the carriage 111 has been conveyed perform a predetermined process on the workpiece 801.

例えば、製造されるべき物品が、インクジェットプリンタのトナーカートリッジである場合、ワーク801は、トナー粉末を入れるためのカートリッジである。そして、工程装置810は、カラーインク用のトナー粉末をワーク801に投入する工程を行い、工程装置811は、ブラックインク用のトナー粉末をワーク801に投入する工程を行う。最終的に、物品802としてインクカートリッジ製品が製造される。   For example, when the article to be manufactured is a toner cartridge of an ink jet printer, the workpiece 801 is a cartridge for containing toner powder. Then, the process device 810 performs a step of feeding the color ink toner powder to the workpiece 801, and the process device 811 performs a step of feeding the black ink toner powder to the workpiece 801. Finally, an ink cartridge product is manufactured as the article 802.

このように、本実施例に係る物品の製造システムは、第1実施例に係るリニアモータ制御システムの利点を伴って物品を製造することができ、その結果、物品の製造効率の向上ひいては製造コストの低減につながる。なお、本実施例に係る物品の製造システムは、第2実施例に係るリニアモータ制御システムに対しても適用可能である。   As described above, the article manufacturing system according to the present embodiment can manufacture articles with the advantages of the linear motor control system according to the first embodiment. As a result, the manufacturing efficiency of the articles can be improved, and the manufacturing cost can be increased. Leading to a reduction in The article manufacturing system according to the present embodiment is also applicable to the linear motor control system according to the second embodiment.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記第1及び第2実施例では、リニアモータモジュール10a〜10Nが4つのコイルユニット101〜104を備えた構成としているが、2つ以上のコイルユニット及び2つ以上のモータコントローラを備えるリニアモータモジュールであればよい。このような構成とすることによって、リニアモータモジュールに進入する台車毎に各モータコントローラが割り当てられるので、コイルユニットの境界でも台車を精度よく停止させることができる。
Although the description of the embodiment has been completed above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the first and second embodiments, the linear motor modules 10a to 10N include four coil units 101 to 104. However, the linear motor modules 10a to 10N include two or more coil units and two or more motor controllers. Any motor module may be used. By setting it as such a structure, since each motor controller is allocated for every trolley | bogie which approachs a linear motor module, a trolley | bogie can be stopped accurately also at the boundary of a coil unit.

また、上記各実施例では3相式リニアモータとしたが、3相に限定するものではなく、例えば2相式リニアモータであっても良い。また、マグネット114〜116の数も3個に限定するものではない。   In each of the above embodiments, a three-phase linear motor is used. However, the three-phase linear motor is not limited to the three-phase linear motor. Further, the number of magnets 114 to 116 is not limited to three.

また、上記第1及び第2実施例では、コイルユニット101〜104を直列接続しているが、コイルユニットの配置はこれに限られず、例えば図13(a)、(b)に示すような配置にしてもよい。図13(a)はリニアモータモジュールの上面図、図13(b)はXIII−XIII線に沿う断面図である。図13(a)に示すように、用いて、台車901のマグネット114〜116を挟み込むように2組のコイルユニット101a〜103a、101b〜103bを配置したT型配置にしても良い。   Moreover, in the said 1st and 2nd Example, although the coil units 101-104 are connected in series, arrangement | positioning of a coil unit is not restricted to this, For example, arrangement | positioning as shown to Fig.13 (a), (b) It may be. FIG. 13A is a top view of the linear motor module, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII. As shown in FIG. 13 (a), a T-shaped arrangement in which two sets of coil units 101a to 103a and 101b to 103b are arranged so as to sandwich the magnets 114 to 116 of the carriage 901 may be used.

このようなコイルユニット101a〜103a、101b〜103bを備える場合、台車903は、マグネットブラケット902と、マグネット114〜116と、4つの移動ブロック903と、スケール205とを備える。移動ブロック903及び2本のレール201、201は、リニアガイドを構成する。コイルユニットをT型配置とする場合は、対向する2つのコイルユニット101a、101bを、各相を形成する複数のコイル105が直列接続となるようにする。対向するコイルユニット102a、102b、及び103a、103bについても同様である。   When such coil units 101 a to 103 a and 101 b to 103 b are provided, the carriage 903 includes a magnet bracket 902, magnets 114 to 116, four moving blocks 903, and a scale 205. The moving block 903 and the two rails 201 and 201 constitute a linear guide. When the coil units are arranged in a T shape, the two coil units 101a and 101b facing each other are arranged such that a plurality of coils 105 forming each phase are connected in series. The same applies to the opposing coil units 102a and 102b and 103a and 103b.

1 リニアモータ制御システム
10a〜10N、100a〜100N リニアモータモジュール(リニアモータ制御装置)
101〜104 コイルユニット
111〜113 台車
121〜124 電流制御器(電流制御手段)
125 電流情報セレクタ(切り替え手段)
132、142、152、181〜183 制御偏差算出器(偏差算出手段)
133、143、153、191〜194 位置制御器(位置制御手段)
161〜164 光学式エンコーダ(位置検出手段)
184 制御偏差情報セレクタ(切り替え手段)
1 Linear Motor Control System 10a-10N, 100a-100N Linear Motor Module (Linear Motor Control Device)
101-104 Coil unit 111-113 Car 121-124 Current controller (current control means)
125 Current information selector (switching means)
132, 142, 152, 181 to 183 Control deviation calculator (deviation calculation means)
133, 143, 153, 191 to 194 Position controller (position control means)
161-164 Optical encoder (position detection means)
184 Control deviation information selector (switching means)

Claims (7)

連続して配置される複数のコイルユニットと、
前記複数のコイルユニットに亘って移動する複数の台車の位置を検出する複数の位置検出手段と、
検出された台車の位置と目標位置との差である偏差情報を演算する複数の偏差算出手段と、
前記偏差情報に基づき電流制御信号を演算する複数の位置制御手段と、
前記電流制御信号に基づき前記複数のコイルユニットに駆動電流を供給する複数の電流制御手段と、
前記偏差情報が送信される前記位置制御手段を切り替え、または、前記電流制御信号が送信される前記電流制御手段を切り替える切り替え手段と
を有するリニアモータ制御装置。
A plurality of coil units arranged in series;
A plurality of position detecting means for detecting positions of a plurality of carriages moving across the plurality of coil units;
A plurality of deviation calculating means for calculating deviation information which is a difference between the position of the detected carriage and the target position;
A plurality of position control means for calculating a current control signal based on the deviation information;
A plurality of current control means for supplying a drive current to the plurality of coil units based on the current control signal;
A linear motor control device comprising: switching means for switching the position control means to which the deviation information is transmitted, or switching means for switching the current control means to which the current control signal is transmitted.
前記電流制御手段は、前記台車が前記複数のコイルユニットに亘って移動する間、同一の偏差算出手段によって演算された偏差情報に基づいて、前記台車が位置しているコイルユニットに供給する駆動電流を制御する、請求項1に記載のリニアモータ制御装置。   The current control means is a drive current supplied to the coil unit where the carriage is located based on the deviation information calculated by the same deviation calculation means while the carriage moves across the plurality of coil units. The linear motor control device according to claim 1, wherein the linear motor control device is controlled. 前記複数のコイルユニットへ進入する台車に対して、前記複数の偏差算出手段のうち前記偏差情報を演算していない偏差算出手段を割り当てる割当手段を有する、請求項1または2に記載のリニアモータ制御装置。   3. The linear motor control according to claim 1, further comprising: an allocating unit that allocates a deviation calculating unit that does not calculate the deviation information among the plurality of deviation calculating units to the carriage that enters the plurality of coil units. apparatus. 前記位置検出手段が検出した台車の位置を、前記台車に割り当てられている偏差算出手段へ送信する選択手段を有する、請求項3に記載のリニアモータ制御装置。   The linear motor control device according to claim 3, further comprising a selection unit that transmits a position of the carriage detected by the position detection unit to a deviation calculation unit assigned to the carriage. 連続して配置される複数のコイルユニットと、
前記複数のコイルユニットに亘って移動する複数の台車の位置を検出する複数の位置検出手段と、
検出された台車の位置と目標位置との差である偏差情報を演算する複数の偏差算出手段と、
前記偏差情報に基づき電流制御信号を演算する複数の位置制御手段と、
前記電流制御信号に基づき前記複数のコイルユニットに駆動電流を供給する複数の電流制御手段と、
前記偏差情報が送信される前記位置制御手段を切り替え、または、前記電流制御信号が送信される前記電流制御手段を切り替える切り替え手段と、
前記偏差算出手段が用いる前記目標位置を送信することにより、台車の運行を制御する運行制御手段と、
を有するリニアモータ制御システム。
A plurality of coil units arranged in series;
A plurality of position detecting means for detecting positions of a plurality of carriages moving across the plurality of coil units;
A plurality of deviation calculating means for calculating deviation information which is a difference between the position of the detected carriage and the target position;
A plurality of position control means for calculating a current control signal based on the deviation information;
A plurality of current control means for supplying a drive current to the plurality of coil units based on the current control signal;
Switching the position control means for transmitting the deviation information, or switching means for switching the current control means for transmitting the current control signal;
Operation control means for controlling the operation of the carriage by transmitting the target position used by the deviation calculating means;
A linear motor control system.
複数のコイルユニットに亘って移動する複数の台車の位置を検出するステップと、
検出された台車の位置と目標位置との差である偏差情報を位置制御手段によって演算するステップと、
前記偏差情報に基づき電流制御信号を位置制御手段によって演算するステップと、
前記電流制御信号に基づき前記複数のコイルユニットに駆動電流を電流制御手段から供給するステップと、
前記偏差情報が送信される前記位置制御手段を切り替え、または、前記電流制御信号が送信される前記電流制御手段を切り替えるステップと、
を有する、リニアモータ制御方法。
Detecting the position of a plurality of carriages moving across a plurality of coil units;
Calculating deviation information which is a difference between the detected position of the carriage and the target position by the position control means;
Calculating a current control signal by a position control means based on the deviation information;
Supplying a drive current from the current control means to the plurality of coil units based on the current control signal;
Switching the position control means for transmitting the deviation information, or switching the current control means for transmitting the current control signal;
A linear motor control method.
請求項6に記載のリニアモータ制御方法によって制御される台車を用いた物品の製造方法であって、
前記台車に載置されている物品に対して所定の工程を行い、物品を製造するステップを有する物品の製造方法。
A method for manufacturing an article using a carriage controlled by the linear motor control method according to claim 6,
An article manufacturing method including a step of manufacturing an article by performing a predetermined process on the article placed on the carriage.
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